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 AISI 316 (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 AISI 316 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 | - | - | - | ||
| Типичн | 580 | 310 | 55 | 165 | 8 – 10 | 260 | |||
| 316L AISI | Min | 485 | 170 | 40 | - | - | - | ||
| Типичн | 570 | 300 | 60 | 165 | 10 – 12 | 260 | |||
| 316Ti AISI | Min | 515 | 205 | 40 | - | - | - | ||
| 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 AISI 316) 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 | |
| Алюминий-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
