Нержавеющая сталь 316 – это нержавеющая сталь, содержащая хром-никель-молибден. AISI 316 является второй по распространенности нержавеющей сталью после нержавеющей стали марки 304. Это аустенитная коррозионностойкая сталь с превосходной прочностью, вязкостью, характеристиками изготовления и свариваемостью. Эти два вида стали химически схожи и содержат сопоставимые уровни никеля (Ni) и хрома (Cr). Никель улучшает низкотемпературные характеристики нержавеющих сплавов, обычно придавая им хорошую пластичность, чтобы избежать хрупкости в криогенных условиях. Хром, в свою очередь, является основным элементом, отвечающим за антикоррозийные свойства нержавеющих сталей.
316 относится к семейству аустенитных нержавеющих сталей с хромовым никелем 18/8, с добавлением 2% молибдена для повышения коррозионной стойкости, особенно к локальной коррозии в хлоридсодержащих средах. Очень прочная и вязкая аустенитная структура придает стали марки 316 отличную формуемость и технологичность.
AISI 316 Приблизительный средний диапазон состава
Железо (Fe) | 68.5% |
Хром (Cr) | 16.25% |
Никель (Ni) | 11.5% |
Молибден (Mo) | 2.5% |
Марганец (Mn) | 1% |
Кремний (Si) | 0.5% |
Азот (N) | 0.05% |
Углерод (C) | 0.04% |
Фосфор (P) | 0.023% |
Сера (S) | 0.015% |
Физические свойства AISI 316
Плотность материала | 8000 кг/м3 |
Модуль упругости | 193 ГПаскаль |
Средний коэффициент теплового расширения | 16,5 мкм/м/оС |
Средняя теплопроводность | 18,9 Вт/м*К |
Удельная теплоемкость | 500 Дж/кг*К |
Электрическое сопротивление | 740 (nΩ*m) |
Начало плавления | 1380 oC / 2510 oF |
Завершение плавки | 1400 oC / 2550 oF |
Воплощенная энергия | 53 МДж/кг |
Потенциал каломели | -50 мВ |
Механические свойства AISI 316
Максимальная прочность на разрыв | 580 МПаскаль |
Предел текучести при растяжении | 290 МПаскаль |
Удлинение | 40% (50 мм) |
Удлинение при разрыве | 50% (50 мм) |
Твердость по Роквеллу | 95 |
Твердость по Бринеллю | 219 |
Жесткость/твердость
Аустенитные нержавеющие стали по своей природе прочны, и нержавеющая сталь 316 не является исключением, сохраняя вязкую форму разрушения и высокую поглощенную энергию при испытаниях на удар до криогенных температур (-200°C).
Сосуды под давлением
Стандарт AS1210 “Сосуды, работающие под давлением” позволяет использовать марку 316 при температуре до 800°C. Стандарт допускает использование более высоких расчетных напряжений для 316H при любых температурах.
Холодное производство
Марка 316 легко обрабатывается стандартными методами обработки листового металла, за исключением того, что ее нельзя подвергать кислородной резке. Плазменная резка выполняется нормально. Благодаря высокой стабильности аустенита марка 316 обладает превосходной способностью к глубокой вытяжке.
Высокотемпературная коррозия
Общепринятая максимальная температура эксплуатации марки 316 (и марки 304) на воздухе составляет 870°C для периодической эксплуатации и 925°C для непрерывной эксплуатации.
Устойчивость к коррозии
Подвергаясь воздействию различных неблагоприятных условий и сред, нержавеющая сталь 316 обладает хорошей коррозионной стойкостью. Хотя ее часто называют “морским сортом”, она не устойчива к теплой морской воде. В теплых хлоридных условиях могут возникать точечная и щелевая коррозия. При температуре выше 60°C сталь марки 316 подвержена коррозионному растрескиванию под напряжением.
Термостойкость
При периодической эксплуатации до 870°C и непрерывной эксплуатации до 925°C нержавеющая сталь 316 обеспечивает сильную устойчивость к окислению. Однако если необходима коррозионная стойкость в воде, длительное использование при 425-860°C не рекомендуется. В этом случае предпочтительнее использовать 316L из-за ее устойчивости к выпадению карбидов. Марка 316H используется, когда требуется высокая прочность при температурах свыше 500°C.
Обрабатываемость
Обработка нержавеющей стали 316 является исключительной. Следующие рекомендации помогут вам улучшить качество обработки: Режущие кромки должны оставаться острыми как бритва. Затупленные кромки вызывают чрезмерное упрочнение. Следует делать легкие надрезы, но они должны быть достаточно глубокими, чтобы избежать закалки при движении по поверхности материала. Чтобы стружка не мешала работе, следует использовать стружколомы. Тепло концентрируется на режущих кромках из-за низкой теплопроводности аустенитных металлов. Поэтому необходимы охлаждающие и смазочные жидкости, которые должны использоваться в огромных количествах.
Сварка
Отличная свариваемость всеми стандартными методами плавления, как с присадочными металлами, так и без них. AS 1554.6 предварительно квалифицирует сварку 316 с использованием прутков или электродов класса 316 и 316L с использованием прутков или электродов класса 316L (или их высококремнистых аналогов). Тяжелые сварные секции класса 316 требуют послесварочного отжига для обеспечения максимальной коррозионной стойкости. Для 316L это не требуется. Класс 316Ti также может использоваться в качестве альтернативы 316 для сварки тяжелых секций.
Скамьи и оборудование для лабораторий: Легко очищаемый и многофункциональный, этот сплав очень хорошо подходит для изготовления лабораторного оборудования и скамеек.
Бытовая техника: нержавеющая сталь 316 подходит для изготовления бытовых принадлежностей, таких как ножи и столовые приборы. Они подходят по своим механическим свойствам, долговечности, жаропрочности и эстетической привлекательности.
Пищевая промышленность и производство напитков: Свойство нержавеющей стали 316 быть устойчивой к коррозии находит свое применение в пищевой промышленности и производстве напитков. От хранения до транспортировки и от легкой очистки до стерилизации – этот тип очень полезен для отрасли.
Аэрокосмическая промышленность: Нержавеющая сталь 316 – это материал, который пользуется огромной популярностью при изготовлении деталей, используемых в аэрокосмической промышленности, например, из нее можно производить аэрокосмические детали, обрабатываемые на станках с ЧПУ. Это обусловлено ее легкостью, прочностью на разрыв, коррозионной стойкостью и чрезвычайной долговечностью. SS 316 подходит для изготовления аэрокосмических деталей, таких как приводы, крепеж, компоненты шасси и т.д., поскольку они обладают этими свойствами.
Теплообменники: Устойчивая к коррозии и обладающая высокой прочностью, сталь марки 316/316L является очень надежным выбором для использования в теплообменниках.
Текстильная промышленность: Этот вид нержавеющей стали противостоит износу благодаря присущим ему свойствам прочности и высокой стойкости, что делает его наиболее подходящим для текстильной промышленности.
Бензиновая промышленность: Нержавеющая сталь 316 известна тем, что образует оксидные слои, которые препятствуют процессу окисления. Это свойство полезно для бензиновой промышленности. Кроме того, высокая жаропрочность сплава делает его очень подходящим для бензиновой промышленности.
Ядерные реакторы: Марка 316 широко используется в атомной промышленности. Ядерные реакторы должны быть изготовлены из лучших материалов, чтобы обеспечить безопасность химических реакций.
Этот сплав очень устойчив к коррозии, выдерживает экстремальные температуры, долговечен и обладает огромной прочностью, что делает его безопасным выбором для ядерных реакторов. Высокая механическая формуемость очень выгодна для атомных электростанций.