Обзор нержавеющей стали 317L

Нержавеющая стали 317L (или UNS S31703) представляет собой аустенитный сплав или SS с содержанием хрома-никеля-молибдена. Кроме того, 317L славится своей коррозионной стойкостью при низком содержании углерода. Благодаря содержанию хлоридов, сплав обладает высокой питтинговой стойкостью, что делает его применение в различных отраслях промышленности идеальным. Другие названия 317L в промышленности включают: ASTM A240, UNS S31703-317L, ASTM A182, ASME SA 240, ASTM A167. Сплав 317L – это молибденсодержащая аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием углерода и повышенным содержанием хрома, никеля и молибдена для улучшения коррозионной стойкости и повышения устойчивости к химическому воздействию серной, уксусной, муравьиной, лимонной и винной кислот. Благодаря низкому содержанию углерода нержавеющая сталь 317L также обеспечивает устойчивость к сенсибилизации при сварке и более высокую ползучесть, напряжение на разрыв и прочность на растяжение при повышенных температурах. В отожженном состоянии она немагнитна, но после сварки может стать слегка магнитной.

Нержавеющая сталь 317L обладает превосходной коррозионной стойкостью в широком диапазоне химических веществ, особенно в кислой хлоридной среде, например, на целлюлозно-бумажных комбинатах. Повышенное содержание хрома, никеля и молибдена по сравнению с нержавеющей сталью 316L улучшает устойчивость к хлоридному питтингу и общей коррозии. Устойчивость повышается с увеличением содержания молибдена в сплаве. Нержавеющая сталь 317L устойчива к воздействию серной кислоты с концентрацией до 5 процентов при температуре до 120°F (49°C). При температурах ниже 100°F (38°C) этот сплав обладает отличной стойкостью к растворам более высокой концентрации.

Однако рекомендуется проводить эксплуатационные испытания, чтобы учесть влияние конкретных условий эксплуатации, которые могут повлиять на коррозионное поведение. В процессах, где происходит конденсация серосодержащих газов, нержавеющая сталь 317L гораздо более устойчива к воздействию в месте конденсации, чем обычный сплав 316. Концентрация кислоты оказывает значительное влияние на скорость коррозии в таких средах и должна быть тщательно определена в ходе эксплуатационных испытаний.

Химические свойства

Благодаря содержанию 20% хрома, 11-15% никеля, 3-4% молибдена, включая железо (сбалансированный уровень), химический состав нержавеющей стали 317L является действительно сильным. Другие элементы, содержащиеся в 317L, включают марганец 2%, смесь серы и углерода 0,03%, кремний 1% и фосфор 0,045%.

Благодаря вышеупомянутым деталям, они обладают такими химическими свойствами:

• Ржавчина и коррозия. Благодаря высокому содержанию молибдена он не ржавеет и не подвержен коррозии.
• Устойчивость к различным кислотным средам. Сплав 317L устойчив ко многим химическим веществам. К ним относятся кислый хлор, серная и фосфорная кислота.
• Точечная и щелевая коррозия. Сплав 317L даже при наличии точечной и щелевой коррозии не корродирует.
• Он также обладает самыми лучшими сварочными свойствами. Однако необходимо избегать использования метода оксиацетиленовой сварки.

Каковы характеристики нержавеющей стали 317L?

Сплав 317L – это низкоуглеродистая аустенитная нержавеющая сталь с высоким содержанием молибдена и более высоким содержанием никеля, чем 316L. Разработанный для противостояния воздействию сернокислых соединений, этот сплав сочетает в себе хорошую коррозионную стойкость с отличными механическими свойствами и простотой изготовления.  Эти сплавы часто используются для сероочистки дымовых газов на электростанциях, работающих на ископаемом топливе.  По сравнению с другими аустенитными нержавеющими сталями, 317L обладает более высокой прочностью на ползучесть, напряжением до разрыва и прочностью на растяжение при повышенных температурах.

Производственный процесс

Обработка нержавеющей стали марки 317L требует низких скоростей и постоянных подач, чтобы уменьшить ее склонность к затвердеванию. Эта сталь более жесткая, чем нержавеющая сталь марки 304, с длинной стружкой; однако рекомендуется использовать стружколомы. Сварка может выполняться большинством обычных методов плавления и сопротивления. Следует избегать оксиацетиленовой сварки. Рекомендуется использовать присадочный металл AWS E/ER 317L. Можно выполнять обычные процессы горячей обработки. Материал следует нагревать до 1149-1260°C (2100-2300°F); однако не следует нагревать его ниже 927°C (1700°F). Для оптимизации коррозионной стойкости рекомендуется отжиг после обработки. Нержавеющая сталь марки 317L может подвергаться ножницам, штамповке, высадке и волочению, а для устранения внутренних напряжений рекомендуется отжиг после обработки. Отжиг производится при температуре 1010-1121°C (1850-2050°F), после чего следует быстрое охлаждение.

Устойчивость к коррозии

Сплав 317L обладает превосходной коррозионной стойкостью к широкому спектру химических веществ. Он устойчив к воздействию серной кислоты, хлора и фосфорной кислоты. Он используется при работе с горячими органическими и жирными кислотами, часто присутствующими в пищевой и фармацевтической промышленности. Коррозионная стойкость 317 и 317L должна быть одинаковой в любой среде. Исключение составляют случаи, когда сплав подвергается воздействию температур в диапазоне 800 – 1500°F (427 – 816°C), при которых происходит осаждение карбида хрома. Из-за низкого содержания углерода 317L является предпочтительным материалом для защиты от межкристаллитной коррозии.

В целом, аустенитные нержавеющие стали подвержены коррозионному растрескиванию под действием хлоридов при эксплуатации в галоидных условиях. Хотя 317L несколько более устойчива к коррозионному растрескиванию под напряжением, чем нержавеющие стали 304/304L, из-за более высокого содержания молибдена она все равно подвержена этому. Более высокое содержание хрома, молибдена и азота в 317L повышает ее способность противостоять точечной и щелевой коррозии в присутствии хлоридов и других галогенидов. Эквивалент стойкости к точечной коррозии с учетом азота (PREN) – это относительная мера стойкости к точечной коррозии.

Обрабатываемость

Нержавеющая сталь марки 317L прочнее, чем нержавеющая сталь марки 304. Рекомендуется использовать стружколомы. Твердость этого сплава снижается при использовании постоянных подач и низких скоростей. Это хромоникельмолибденовая нержавеющая сталь с низким содержанием углерода (0%). Низкое содержание углерода в сочетании с высоким содержанием хрома/никеля/молибдена приводит к получению мягкого материала с высокой стойкостью к механической обработке и низким показателем обрабатываемости 38%.

Основной проблемой при обработке аустенитной нержавеющей стали 317L является низкое содержание углерода в сочетании с высоким содержанием хрома/никеля. В результате получается мягкий материал с высокой стойкостью к механической обработке. Из-за высокой пластичности, как правило, следует выбирать острую и положительную режущую кромку. При токарной обработке одной из наиболее распространенных причин сокращения срока службы инструмента является износ насечки на глубине линии резания, в результате чего на заготовке образуется большой заусенец. Лучший метод предотвращения износа надреза – постоянное изменение глубины резания.

Сварка

Нержавеющая сталь марки 317L может быть сварена методами плавления и сопротивления. Метод оксиацетиленовой сварки не является предпочтительным для этого сплава. Для получения хорошего результата можно использовать присадочный металл AWS E/ER317 или 317L. 317L – это молибденсодержащая аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием углерода марки “L”, которая обеспечивает повышенную коррозионную стойкость по сравнению с нержавеющими сталями 304L и 316L. Низкое содержание углерода обеспечивает устойчивость к сенсибилизации во время сварки и других термических процессов. 317L немагнитна в отожженном состоянии, но может стать слегка магнитной в результате сварки.

Горячая работа

Нержавеющая сталь марки 317L может подвергаться горячей обработке с использованием всех обычных процедур горячей обработки. Она нагревается при температуре 1149-1260°C (2100-2300°F). Ее не следует нагревать ниже 927°C (1700°F). Для сохранения коррозионной стойкости можно проводить отжиг после обработки.

Холодная обработка

Штамповка, резка, волочение и правка могут быть выполнены успешно. Для снижения внутренних напряжений производится отжиг после обработки.

Для каких целей используется нержавеющая сталь 317L?

Сплав 317L обычно используется для работы с серой, целлюлозным щелоком, кислотными красителями, ацетилирующими и нитрующими смесями, отбеливающими растворами, тяжелым углем и нефтью, а также многими химическими соединениями. Некоторые другие области применения сплава 317L включают:

1. Оборудование для обработки бумаги и целлюлозы
2. Оборудование для химической и нефтехимической промышленности
3. Конденсаторы на электростанциях, работающих на ископаемом и ядерном топливе
4. Оборудование для пищевой промышленности
5. Текстильное оборудование
6. Контроль загрязнения воздуха – системы сероочистки дымовых газов (FGD)
7. Взрывчатые вещества
8. Нефтепереработка