Нержавеющая сталь AISI 316, 316L, 316 Ti

AISI 316, 316L, 316 Ti – нержавеющая сталь, являющаяся своего рода усовершенствованной маркой стали 304, сплав которой содержит никель и молибден. Наличие этих элементов в нержавеющей стали значительно повышает ее антикоррозийные свойства, благодаря чему эксплуатация возможна даже в очень агрессивных средах.

Нержавеющая сталь AISI 316, 316L также отличается от стали 304 AISI повышенной прочностью, сопротивляемостью к ползучести, превосходными механическими свойствами. 316Ti AISI – стабилизированная титаном версия нержавеющей стали, которая успешно используется для сопротивления сенсибилизации на протяжении длительного времени при высоких температурах (до +800 °С).

Российский аналог 316L AISI по ГОСТ – 03Х17Н14М3, 316Ti AISI – 10Х17Н13М2Т.

Область применения

Превосходные антикоррозийные свойства нержавеющей стали, а также механическая прочность делают ее очень востребованной во многих отраслях промышленности. Нержавеющая сталь AISI 316, 316L очень часто используется при производстве:

емкостей для хранения агрессивных химических веществ;
промышленного оборудования в химической, пищевой, фармацевтической и химической промышленностях;
металлических конструкций и архитектурных приложений.

Химический состав (ASTM A240)

	316 AISI	316L AISI	316Ti AISI
C	0.08 max	0.03 max	0.08 max
Mn	2.0 max
P	0.045 max
S	0.030 max
Si	1.0 max
Cr	16.0 to 18.0
Ni	10.0 to 14.0
Mo	2.00 to 3.00
Ti	-	0.5 max	5X%C

Типичные свойства в отожженном состоянии

Все данные, указанные в таблицах, являются наиболее распространенными свойствами нержавеющей стали, выпускаемой производителями. Однако это не означает, что они являются единственно верными.

Механические свойства при комнатной температуре

		Предел прочности (при растяжении), N/mm²	Rp m	Предел Упругости (текучесть), (0.2 %), N/mm²	Rp0,2	удлинение (% in L = 5.65 S₀)	Твердость по Бринеллю - НВ	Органолептическая проба Эриксена, мм	Усталостная прочность, N/mm²
316 AISI	Min	515		205		40	-	-	-
316 AISI	Типичн	580		310		55	165	8 – 10	260
316L AISI	Min	485		170		40	-	-	-
316L AISI	Типичн	570		300		60	165	10 – 12	260
316Ti AISI	Min	515		205		40	-	-	-
316Ti AISI	Типичн	600		320		50	165	-	260

Свойства при высоких температурах

Значения указаны только для марок нержавеющей стали 316 и 316 Ti, так как сталь 316L при воздействии высоких температур существенно теряет свои прочностные характеристики.

Предел прочности при повышенных температурах

Температура, °C	Предел прочности (при растяжении), N/mm²	Rp m
600	460
700	320
800	190
900	120
1000	70

Минимальные величины предела упругости (ползучесть) при высокой температуре (деформация в 1% за 10 000 часов)

Температура, °C	1.0% пластичная деформация (текучесть) N/mm²	Rp1,0
550	160
600	120
650	90
700	60
800	20

Максимум рекомендованных температур обслуживания (условия окисления):

прерывистое воздействие +870 °C;
непрерывное воздействие +925 °C.

Свойства в низких температурах (316 AISI)

Температура, °C	Предел Упругости, (0.2 %), Rp0,2 (условный предел текучести) N/mm2	Предел прочности (при растяжении), N/mm²	Rp m	Ударная вязкость, J
-78	820	400		180
-161	1150	460		165
-196	1300	580		155

Сопротивление коррозии

Кислотные среды

В таблице приведены общие значения для наиболее распространенных типов кислот и растворов из них.

Температура, °C	Концентрация, % к массе	Серная кислота	Муравьиная кислота	Фосфорная кислота	Азотная кислота
80	10	2	0	0	0
	20	2	0	0	0
	40	2	1	0	0
	60	2	1	0	0
	80	2	1	1	1
	100	2	0	2	2
20	10	0	0	0	0
	20	1	0	0	0
	40	2	0	0	0
	60	2	1	0	0
	80	1	1	1	0
	100	0	2	2	1

Код:

0 = высокая степень защиты (скорость коррозии не превышает 100 mm/год);
1 = частичная защита (скорость коррозии составляет от 100m до 1000 mm/год);
2 = non resistant – (скорость коррозии превышает 1000 mm/год).

Атмосферные воздействия

В таблице приведены значения скорости коррозии при атмосферных воздействиях на нержавеющую сталь AISI 316 и другие металлы. Скорость коррозии была рассчитана с учетом воздействия на металлы на протяжении 10 лет.

Окружающая среда		Сельская	Индустриальная морская	Морская
Скорость коррозии (mm/год)	316 AISI	0.0025	0.0051	0.0076
	углеродистая сталь	5.8	46.2	34.0
	Aлюминий-3S	0.025	0.686	0.432

Тепловая обработка

Отжиг

Отжиг нержавеющей стали осуществляется при температуре от +1010 до +1120 °C, после чего обязательно выполняется быстрый отпуск в воздухе или воде. Лучшие антикоррозийные свойства стали достигаются, когда обжиг осуществляется при температуре +1070 °C и с последующим моментальным охлаждением в воде.

Отпуск (снятие напряжения)

Отпуск стали осуществляется путем нагрева до +200–400 °C, после чего должно быть произведено воздушное охлаждение.

Горячая обработка (интервал ковки)

Начальная температура при горячей обработке должна быть около +1200 °С, а конечная температура – опускаться до +930–980 °С. После выполнения горячей обработки нержавеющая сталь обязательно должна проходить отжиг.

Холодная обработка

Нержавеющие стали марок 316 AISI, 316L AISI, 304 AISI, 304L AISI очень пластичны, поэтому с легкостью подвергаются холодной обработке – формовке растяжением, изгибу и глубокой и ротационной вытяжке