Korozijā izturīgu austenīta nerūsējošo tēraudu valstībā "L" pakāpes nozīmē būtisku uzlabojumu: kontrolēts zema oglekļa satura saturs, lai samazinātu sensibilizāciju un starpgranulāru koroziju metināšanas vai augstas temperatūras iedarbības laikā.
316L ir darba zirga 316 sakausējuma zema oglekļa satura variants, kas ir slavens ar izcilo vispārējo izturību pret koroziju, īpaši pret hlorīdiem un labu izgatavojamību.
316LN būvē tieši uz šī pamata, pievienojot precīzi kontrolētu slāpekli (n) 316L kompozīcijai. Šis apzinātais slāpekļa pievienošana piešķir ievērojamus uzlabojumus galvenajās mehāniskajās īpašībās, nezaudējot kodolu korozijas pretestību vai metināmību, kas nosaka 316 ģimeni.
Šajā rakstā ir iekļautas definīcijas, kompozīcijas, mehāniskās īpašības, termiskā uzvedība un praktiskās atšķirības starp 316LN un 316L, lai vadītu jūsu materiāla atlases procesu.
Kas ir 316ln?
316LN ir ar slāpekli uzlabots, zema oglekļa okeāna austenīta nerūsējošais tērauds. Tas principā ir 316L tipa modifikācija, kur tiek veikti kontrolēti slāpekļa papildinājumi. "N" tā apzīmējumā skaidri apzīmē šo slāpekļa saturu.
Slāpekļa pievienošanas galvenais mērķis ir palielināt sakausējuma stiprumu, jo īpaši tā ražas stiprumu, neapdraudot tā raksturīgo austenītisko struktūru, izturību pret koroziju vai metināmību. Slāpeklis ir spēcīga cietā šķīduma stiprinātājs austenītiskos nerūsējošos tēraudos. Tas intersticiāli izšķīst dzelzs-hroma-nikela matricā, radot režģa celmus, kas ievērojami kavē dislokācijas kustību, tādējādi palielinot izturību un cietību.
Būtiski, ka šī nostiprināšana notiek bez nepieciešamības pēc termiskās apstrādes un saglabā lielisko izturību un elastību, kas raksturīga austenīta pakāpei, . 316 Ln ir standartizēta specifikācijās, piemēram, ASTM A240, ASTM A276/A479, ASTM A312/A358, un EN 1,4406.
Tas atrod kritiskus pielietojumus spiediena tvertnēs, ķīmiskās apstrādes un jūras vides strukturālos komponentos, kodolieroču, siltummaiņus un komponentus, kuriem nepieciešama augstāka stiprība nekā standarta 316L, jo īpaši apkārtējā un mēreni paaugstinātā temperatūrā.
Kas ir 316L?
316L ir plaši izmantotā tipa 316 austenīta nerūsējošā tērauda zema oglekļa satura versija. "L" apzīmē "zemu oglekļa saturu" ar tā oglekļa saturu, kas parasti ir maksimāli 0,030%. Šis apzināts oglekļa satura samazinājums ir tā raksturīgais raksturlielums, salīdzinot ar standartu 316.
Zema oglekļa satura primārais ieguvums ir dramatiski uzlabota izturība pret sensibilizāciju. Sensibilizācija notiek, ja hroma karbīdi nogulsnējas pie graudu robežām temperatūras iedarbības laikā aptuveni 425 grādu diapazonā līdz 850 grādiem, piemēram, metināšanas vai augstas temperatūras pakalpojuma laikā. Šis nokrišņu daudzums noplicina hromu, kas atrodas blakus graudu robežām, padarot šīs vietas jutīgas pret starpgranulāru koroziju (IGC) vai starpgranulāru uzbrukumu (IGA) noteiktā korozīvā vidē.
Minimizējot oglekli, 316L ievērojami samazina šo kaitīgo karbīdu veidošanos, saglabājot tā korozijas pretestību siltuma skartajām metinātajām zonām (HAZ) un augstas temperatūras iedarbības laikā. Tas saglabā izcilu vispārējo 316. tipa izturību pret koroziju, jo īpaši pret pitsing un plaisu koroziju hlorīdu nesošā vidē tā molibdēna satura dēļ (2-3%).
316L ir norādīts standartos, piemēram, ASTM A240, A276/A479, A312/A358 un EN 1.4404 (agrāk 1,4435). Tā ir izvēle metinātiem izgatavojumiem, ķīmiskās apstrādes aprīkojuma, farmaceitisko un pārtikas pārstrādes iekārtām, jūras komponentiem un arhitektūras pielietojumiem, kur ir iesaistīta metināšana un izturība pret koroziju.
316ln vs . 316 L: kompozīcijas salīdzinājums
Galvenā līdzība starp 316LN un 316L ir to pamatkompozīcijā: abi ir dzelzs (Fe) balstīti sakausējumi, kuru centrā ir nozīmīgs hroms (Cr: ~ 16-18%) pasīvas plēves veidošanās un oksidācijas pretestībai, niķelim (ni: ~ 10-14%), lai stabilizētu Austenitic struktūru, un molibāņa korozija (MO: ~ 2-3%), lai uzlabotu izturību pret metienu līdz metienam, kas atrodas uz metienu, un crev. hlorīdi.
Būtiski, ka abiem ir būtisks zema oglekļa saturs (C: mazāks vai vienāds ar 0,030% maksimāli), lai apkarotu sensibilizāciju. Definējošā kompozīcijas atšķirība ir tīšs slāpekļa (n) papildinājums 316LN:
Slāpeklis (N): Šis ir galvenais diskriminētājs . 316 L parasti ir slāpekļa saturs diapazonā no 0,00% līdz 0,10%, ko bieži uzskata par atlikušo elementu. Turpretī 316LN ir norādīts ar apzinātu slāpekļa pievienošanu, parasti svārstoties no 0,10% līdz 0,16%, bieži vien maksimāli pārsniedzot 0,22% atkarībā no konkrētā standarta. Šis kontrolētais slāpekļa līmenis ir kritisks, lai sasniegtu vēlamos mehāniskās īpašības uzlabojumus.
Mangāns (MN): 316LN standarti bieži ļauj nedaudz augstāk maksimāli mangāna saturu, salīdzinot ar standarta 316L specifikācijām. Mangāns palīdz saglabāt slāpekli šķīdumā kušanas un apstrādes laikā.
Citi elementi: silīcija (SI), fosfora (P), sēra (-u) un citu atlikušo elementu līmeņi parasti ir ļoti līdzīgi un cieši kontrolēti abos sakausējumos atbilstoši to attiecīgajām specifikācijām. Hroma un niķeļa diapazoni parasti ir identiski. Arī molibdēna diapazoni ir identiski.
316ln vs . 316 L: mehāniskās īpašības
Visnozīmīgākā praktiskā atšķirība starp 316LN un 316L ir to istabas temperatūra un paaugstināta temperatūras mehāniskā izturība, kas tieši attiecināma uz slāpekļa saturu:
Ražas stiprums: šeit spīd 316ln. Slāpekļa cietās šķīduma stiprināšanas iedarbība ievērojami palielina 0,2% nobīdes ražas stiprumu. Tipisks minimālais ienesīguma stiprums atkvēlinātajam 316L ir aptuveni 170 MPa (25 ksi). Atvienotam 316LN tas pieaug līdz aptuveni 240 MPa (35 ksi) vai lielāks, kas nozīmē 40-50% pieaugumu.
Stiepes izturība: slāpeklis palielina arī galīgo stiepes izturību, lai gan proporcionālais ieguvums ir mazāk dramatisks nekā ražas stiprums. Tipiski minimālais UT 316L ir 485 MPa (70 ksi), savukārt 316LN sasniedz aptuveni 550 MPa (80 ksi) minimumu-pieaugums par aptuveni 13-15%.
Nobeigums un izturība: ievērojami, ka ievērojamam stiprības pieaugumam no slāpekļa pievienošanas ir minimāls upuris elastībā vai izturībā. Abiem sakausējumiem istabas temperatūrā ir izcila pagarināšana un izturība. Austenīta struktūra nodrošina labu elastību līdz kriogēnai temperatūrai, 316LN saglabājot šo raksturlielumu.
Cietība: slāpeklis palielina 316LN cietību, salīdzinot ar 316L atkvēlinātajā stāvoklī. Tipiska Brinela cietība (HBW) 316L ir aptuveni 160 maks., Savukārt 316LN varētu būt tuvāk 190 HBW.
Noguruma stiprums: palielināts 316LN ražas stiprums parasti nozīmē uzlabotu noguruma stiprumu, salīdzinot ar 316L, īpaši augsta cikla noguruma apstākļos.
Darba sacietēšana: abi sakausējumi aukstas formēšanas laikā viegli strādā. Lielāks sākotnējais 316LN stiprums nozīmē, ka aukstā darba laikā tas sasniedz augstāku stiprības līmeni.
316ln vs . 316 L: termiskās īpašības
Kaut arī slāpekļa primārā ietekme ir uz mehānisko izturību, tas arī smalki ietekmē kādu termisko izturēšanos:
Sensibilizācijas pretestība: abi sakausējumi ir vienādi no zema oglekļa satura, nodrošinot izcilu izturību pret sensibilizāciju un sekojošu starpgranulāru koroziju metināšanas vai karbīda nokrišņu temperatūras diapazona iedarbības laikā. Pats slāpeklis neveido kaitīgus karbīdus un negatīvi neietekmē šo būtisko īpašumu.
Augstas temperatūras stiprums: 316LN saglabā tās ievērojamās stiprības priekšrocības, salīdzinot ar 316L mēreni paaugstinātā temperatūrā. Tā augstākā ražas stiprība tieši nozīmē labāku šļūdes pretestību un stresa plīsuma stiprumu šajā diapazonā, salīdzinot ar 316L. Papildus šim diapazonam priekšrocība samazinās, jo dominē termiskie efekti.
Termiskā izplešanās: abu sakausējumu termiskās izplešanās (CTE) koeficienti ir praktiski identiski un tipiski austenītiskiem nerūsējošiem tēraudiem.
Termiskā vadītspēja: abu sakausējumu siltumvadītspējas vērtības ir ļoti līdzīgas un salīdzinoši zemas, salīdzinot ar oglekļa tēraudiem.
Kušanas diapazons: abu sakausējumu kušanas diapazoni būtībā ir identiski, parasti ap 1370–1400 grādiem.
Kopsavilkums
Izvēle starp 316LN un 316L ir atkarīga no to, lai izprastu to galveno līdzību un galveno diferencējošo faktoru. Abi sakausējumi piedāvā lielisku vispārēju izturību pret koroziju, īpaši pret hlorīdiem molibdēna dēļ, un izcilu izturību pret sensibilizāciju un starpgranulāru uzbrukumu to kontrolētajā zemā oglekļa satura dēļ. Viņiem ir laba izgatavojamība, metināmība un kriogēna izturība.
316LN izšķirošā priekšrocība ir tā ievērojami augstākā mehāniskā stiprība, īpaši ražas stiprums, ko piešķir tā kontrolētais slāpekļa pievienošana. Šī stipruma priekšrocība saglabājas mēreni paaugstinātā temperatūrā, piedāvājot labāku pretestību šļūdes un stresa plīsumam.
