316 ve 316L Paslanmaz Çelik Boruların Ortak Noktaları Nelerdir?
Her iki kalite de östenitik krom-nikel-molibden ailesine aittir. Derece 316, UNS S31600'e ve derece 316L, UNS S31603'e karşılık gelir; L, düşük karbon anlamına gelir. ASTM A312 ve ASTM A213'te tüp için listelendiği gibi iki sınıfın tipik kimyası yüzde 16,0 ila 18,0 krom, yüzde 10,0 ila 14,0 nikel ve yüzde 2,00 ila 3,00 molibdendir. Molibden ilavesi, bunları 304 ve 304L'den ayıran şeydir çünkü klorür{19}}taşıyan ortamlarda çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı direnci önemli ölçüde artırır. Bu nedenle 316 ve 316L borular kimyasal işleme, kıyı tesisleri, kağıt hamuru ve kağıt fabrikaları, ilaç ve gıda ekipmanları ve orta derecede agresif soğutma suyundaki ısı eşanjörleri için tasarlanmıştır.
Her iki kalite de tamamen östenitiktir, tavlanmış durumda-manyetik değildir ve kolayca şekillendirilir, makinede işlenir ve kaynaklanır. Her ikisi de dikişsiz veya kaynaklı boru ve boru olarak, soğuk-çekilmiş veya sıcak-işlenmiş durumda sağlanır ve her ikisi de normalde çözeltide-tavlanmış durumda teslim edilir.
Karbon İçeriği, Maliyet ve Mekanik Dayanım
Geriye kalan her şeyi yönlendiren tek kimyasal fark karbondur. 316 sınıfı maksimum yüzde 0,08 karbonla sınırlıdır; 316L ise Avrupa malzeme tanımı 1.4404'te maksimum yüzde 0,030 ve ASTM A312 kapsamında TP316L tüpü için yaklaşık yüzde 0,035 ile sınırlıdır. Karbon, östenitik bir çelik hassaslaştırma aralığında (yaklaşık 425 ila 815 santigrat derece) tutulduğunda veya soğutulduğunda tane sınırlarında krom karbürler oluşturan elementtir. Bu karbürler, bitişik metaldeki kromu tüketir ve tanecik sınırlarını tanecikler arası korozyon için kolay bir yol haline getirir.
316L'nin ekstra-düşük karbon içeriği, daha dikkatli çelik üretimi ve daha sıkı süreç kontrolüyle elde edilir, dolayısıyla 316L normalde ton başına-316'nın üzerinde mütevazi bir fiyat primi taşır. Bu prim genellikle kaynağın söz konusu olduğu her yerde haklıdır çünkü birçok bileşende kaynak sonrası ısıl işlem ihtiyacını ortadan kaldırır.
Karbon güçlü bir ostenit dengeleyici olduğundan ve östenitik kafesi güçlendirdiğinden, düşük-karbonlu 316L'nin minimum gücü 316'dan biraz daha düşüktür. Farklılıklar küçük ve öngörülebilirdir ve esas olarak ince duvar basıncı tasarımında önemlidirler.
| Oda sıcaklığındaki özellik | 316 (S31600) | 316L (S31603) |
|---|---|---|
| Karbon, maksimum | 0.08 % | %0,030 ila 0,035 |
| Minimum akma dayanımı, %0,2 sapma | 205 MPa | 170MPa |
| Minimum çekme mukavemeti | 515MPa | 485MPa |
| Minimum uzama | 35 % | 35 % |
| Tavlanmış tipik sertlik | yaklaşık 85 HRB | yaklaşık 80 HRB |
Yüksek-sıcaklık tasarımında konum 316 lehine biraz tersine döner çünkü daha yüksek karbon içeriği daha iyi akma ve kopma mukavemeti sağlar. Bu nedenle tasarım kodları, 316L için yaklaşık 425 santigrat dereceye kadar izin verilen gerilimleri yayınlarken, 316 biraz daha yüksek metal sıcaklıklarında kullanılabilir. Servis sıcaklığının yüksek olduğu ve ortamın çok aşındırıcı olmadığı durumlarda 316 genellikle daha iyi bir seçimdir; metal sıcaklığının orta aralıkta kaldığı ve agresif ortamların veya kaynağın söz konusu olduğu durumlarda 316L tercih edilir.
Kaynak Davranışı ve Tanelerarası Korozyon
Kaynak, iki kalitenin ayrıldığı klasik uygulamadır. 316 kaynağın ısıdan-etkilenen bölgesinde, metal hassaslaştırma aralığından geçer ve krom karbürler tane sınırlarında çökelebilir. 316'nın kaynaklı bağlantısı bu durumda ana metalden taneler arası korozyona karşı daha duyarlı olabilir ve korozif hizmet için, homojenliğin yeniden sağlanması için kabaca 1.040 ila 1.120 santigrat derece sıcaklıkta kaynak sonrası çözelti tavlaması ve ardından hızlı soğutma gerekir.
316L'de karbon seviyesi önemli karbür ağları oluşturamayacak kadar düşüktür, bu nedenle ısıdan-etkilenen bölge, ısıl işlem uygulanmadan hassaslaşmaya karşı esas olarak bağışık kalır. Bu, 316L'yi sahada-kaynaklı borular, ince-duvarlı boru sistemleri, büyük fabrikasyon kaplar ve kaynak sonrası tavlanamayan herhangi bir bileşen için pratik seçim haline getirir. İki kalite bir araya getirildiğinde, ER316L gibi bir 316L dolgu metali yaygın olarak kullanılır, böylece kaynak birikintisinin kendisi de karbon bakımından düşük olur. İmalat uygulaması aynı zamanda karbon çeliği ile paslanmaz iş arasındaki temizleme aletlerini, kökün argonla temizlenmesini ve ısıyla oluşan renk tonunu gidermek için bitmiş kaynakların dekapajını ve pasifleştirilmesini de içerir.
Korozyon Direnci ve Çukurlaşma Direnci Eşdeğeri
Tavlanmış durumda, iki kalite genel korozyonda hemen hemen aynı şekilde davranır çünkü aynı krom, nikel ve molibden seviyelerini paylaşırlar. Fark, 316L'nin direncini koruduğu, 316'nın ise tavlanmadığı sürece koruyamadığı kaynaklı durumda ortaya çıkar. Klorür çukurlaşma direncini sıralamak için çukurlaşma direnci eşdeğer sayısı PREN=krom + 3.3 çarpı molibden + 16 çarpı nitrojen olarak hesaplanır. Tipik bileşim değerleri kullanıldığında, 304 yaklaşık 18 ila 19'a, 316 ve 316L yaklaşık 24 ila 26'ya düşer ve 317L gibi daha yüksek molibden dereceleri yaklaşık 29 ila 30'a ulaşır. Ne 316 ne de 316L sıcak deniz suyuna sürekli daldırma için uygun değildir; bu görev için normalde daha yüksek-molibden östenitik kalitesi, dubleks paslanmaz çelik veya nikel alaşımı seçilir.
316 ve 316L Arasında Nasıl Seçim Yapılır?
| Servis durumu | Önerilen kalite | Sebep |
|---|---|---|
| Sahada-kaynaklı proses boruları, kaynak sonrası-tavlama yok | 316L | Isıdan-etkilenen bölgenin hassaslaşmasını önler |
| Aletler ve ısı eşanjörleri için-ince duvarlı borular | 316L | Düşük et kalınlığında iyi kaynaklanabilirlik |
| Yüksek-sıcaklıkta buhar veya proses hizmeti | 316 | Daha yüksek sürünme ve kopma mukavemeti |
| Orta sıcaklıktaki yapısal veya-kaynaksız bileşenler | 316 | Daha yüksek minimum akma dayanımı, daha düşük maliyet |
| Üretimden sonra tamamen çözeltiyle tavlanacak bileşenler | 316 | Isıl işlem hassasiyet riskini ortadan kaldırır |
| Genel iç ve dış mimari kullanım | 316 veya 316L | Her ikisi de atmosferik ve hafif klorür saldırılarına karşı dayanıklıdır |
Satın alma kontrolleri; fabrika sertifikasını, borunun üzerine damgalanmış veya şablonla basılmış ısı numarasını, boyut doğrulamasını ve kritik servis için teslim edilen partiden alınan numuneler üzerinde kimyasal analiz veya korozyon testini içermelidir.
Sıkça Sorulan Sorular
S: 316L, 316'dan daha mı güçlü?
Hayır. Karbonun azaltılması, ASTM A312'ye göre tedarik edilen tüp ve borular için minimum akma mukavemetini 205 MPa'dan 170 MPa'ya ve minimum çekme mukavemetini 515 MPa'dan 485 MPa'ya düşürür.
S: 316 ve 316L borular birbirine kaynak yapılabilir mi?
Evet. Bağlantı, karma sistemlerde yaygındır ve ER316L gibi düşük-karbonlu bir dolgu maddesi normalde belirtilir, böylece kaynak birikintisi, düşük-karbonlu ana bileşenden daha fazla duyarlılığa maruz kalmaz.
S: 316L'nin kaynak sonrası çözelti tavlamasına ihtiyacı var mı?
İnce-duvarlı ve orta-basınçlı servislerin çoğunda, düşük karbon içeriği hassaslaşmayı önler ve kaynak-sonrası tavlama gerekli değildir. Ağır bölümler ve son derece aşındırıcı görevler, hızlı soğutmayla birlikte yaklaşık 1.040 ila 1.120 santigrat derecede çözelti tavlaması gerektirebilir.
S: 316 ve 316L manyetik midir?
Her ikisi de östenitiktir ve tavlanmış durumda esas olarak-manyetik değildir. Bükme veya çekme gibi soğuk işlemler, hafif bir manyetik tepki üreten az miktarda gerilim-indüklü martensit oluşturabilir.
S: Kıyı veya deniz ortamları için hangi sınıf daha iyidir?
Her ikisi de atmosferik deniz maruziyetine iyi direnç gösterir ve 316L kaynak sonrası avantaja sahiptir. Sıçrama bölgeleri veya sürekli deniz suyuna daldırma için normalde 317L gibi daha yüksek bir-molibden sınıfı veya dubleks paslanmaz çelik gerekir.
Soru: 316 ile 316L arasındaki fiyat farkı nedir?
Çok düşük karbon için gerekli olan daha sıkı çelik üretimi kontrolü nedeniyle, 316L aynı boyut ve yüzey kalitesi için genellikle 316'nın yüzde birkaç üzerinde fiyatlandırılır. Her iki kalite de yetersiz olduğunda boşluk daralır ve ağır-duvar veya özel-finiş öğeler için genişler.