С точки зрения экологической безопасности между AISI 316/316L нет никакой разницы ни для людей, ни для окружающей среды. Сплавы полностью инертны в воде и не выделяют токсичных или ядовитых веществ или паров при прямом контакте с морской водой и очищенной бытовой и питьевой водой.
Сталь AISI 316 — характеристики и аналоги по классификации ГОСТ
Сталь AISI 316 производится в соответствии с американским стандартом и характеризуется наличием молибдена. Сталь, очищенная таким образом, обладает повышенной прочностью, сопротивлением ползучести, коррозионной стойкостью и многими механическими свойствами при высоких температурах. Сталь AISI 316, российский аналог которой регламентируется государственным стандартом 5632-72, соответствует марке 08Х17Н13М2.
Если содержание углерода в маркировке ниже, добавляется индекс «L», то есть AISI 316L. Как и основная сталь, этот сплав является низкотемпературной конструкционной сталью. AISI 316 Ti — еще одна марка стали, похожая на российскую. С добавлением титана она эквивалентна российской стали марки 10Х17Н13М2Т, обычной коррозионно-стойкой нержавеющей стали. Титан стабилизирует сплав и гарантирует, что он не станет чувствительным при температурах до 800 °C в течение длительного времени.
Присутствие молибдена позволяет использовать нержавеющую сталь 316 в агрессивных средах при высоких температурах. Молибден действует как барьер против щелевой коррозии в хлоре, парах уксусной кислоты и морской воде.
Существует три международных стандарта для 316 AISI:
| ASTM A240 | Европейский стандарт EN | Европейский стандарт EN AISI EN EN AISI Европейский стандарт EN EN AISI ГОСТ 5632-72 Российский ГОСТ 5632-72 |
|---|---|---|
| AISI 316 | 1.4436 | 08Х17Н13М2 |
| AISI 316L | 1.4404 | 03Х17Н14М3 |
| AISI 316Ti | 1.4571 | 10Х17Н13М2Т |
Химический состав
AISI 316, российский эквивалент 08Х17Н13М2, относится к хромоникелевым соединениям в категории нержавеющих сталей. Высокой коррозионной стойкости способствует содержание хрома в сплаве. Молибден предотвращает точечную и щелевую коррозию в парах уксусной кислоты, морской воде и растворе хлора. Аустенитная структура стабилизируется марганцем, а обрабатываемость улучшается никелем. Эластичность и кислотостойкость обеспечиваются присутствием кремния.
Согласно ASTM A240, химический состав сплава составляет 316:
| Химические элементы | Процент от общей массы, %. |
|---|---|
| Fe (Железо) | 66,3 |
| C (Углерод) | 0,08 |
| Ni (Никель) | 10-14 |
| Cr (Хром) | 16.0-18.0 |
| Mn (Марганец) | 2.0 |
| Mo (Молибден) | 2.0-3.0 |
| Si (Кремний) | 0.75 |
| P (Фосфор) | 0.045 |
| S (Сера) | 0.03 |
| N (прочие элементы) | 0.10 |
Состав сплавов 316Ti и 316L незначительно отличается от основного состава следующим образом:
| Марка | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Mo | Ti |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| AISI 316Ti | 0.080 | 0.75 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 16.00-18.00 | 10.00-14.00 | 2.00-2.50 | 0.7 |
| AISI 316L | 0.030 | 0.75 | 2.0 | 0.045 | 0.030 | 16.00-18.00 | 10.00-14.00 | 2.00-3.00 | — |
Характеристики
Следует отметить, что сталь 316, аналогичная 03C17H14M3, является нержавеющей сталью, которая легко обрабатывается и отлично поддается сварке. Согласно ASTM A 240, она достигает прочности на разрыв 515 Н/мм при комнатной температуре и относительного удлинения до 40%. Твердость по Бринеллю составляет 217 NB. Плотность составляет 7880 кг/м3, что выше, чем у аналогичных сплавов группы 300. 316 выпускается в марках 316L и 316Ti, которые характеризуются следующим образом.
- AISI 316L в соответствии со стандартом ASTM A 240 имеет сопротивление на разрыв в 485 Н/мм при относительном удлинении в 40 % и текучесть в пределах 170 Н/мм;
- Твердость по Бринеллю – 217 НВ;
- Твердость по Роквеллу – 88 HRB;
- Марка AISI 316Ti по тому же стандарту ASTM A 240 не отличается показателями прочности, твердости и текучести от AISI 316L.
Состав и расшифровка
Обозначение AISI 316 означает, что сплав имеет повышенное содержание молибдена. Этот компонент придает стали ее основные свойства. Она более устойчива к коррозии, гниению, агрессивным средам и высоким температурам, чем другие марки. В то же время она остается достаточно пластичной и легко деформируется.
В состав нержавеющей стали входят:
- хром – до 18%;
- углерод – 0,3%;
- молибден – не превышает 3%;
- никель – до 16%.
Одним из наиболее ценных и важных свойств этих сталей является их устойчивость к коррозии. Благодаря своим свойствам они широко используются в хирургии и ювелирной промышленности.
Фактом является то, что сталь не запускает процессы окисления при контакте с влагой или кожей человека. По этой причине стали AISI 316 и AISI 316l считаются самыми безопасными и стерильными.
Характеристики и свойства
AISI 316 и AISI 316l, как и другие сплавы, имеют свои уникальные свойства и характеристики. Эти металлы немагнитны, в отличие от своих аналогов серии 400. Поэтому проверить происхождение изделия из нержавеющей стали можно с помощью обычного магнита. Почти все качественные и безопасные ювелирные изделия не притягиваются, а это значит, что они изготовлены из стали 316.
Средняя плотность этих образцов составляет около 8000 кг/м3 при температуре выше нуля. Благодаря твердости сплава, он легко поддается механической обработке.
Сталь легко деформируется, что позволяет легко изготовить требуемый компонент. В то же время готовое изделие характеризуется прочностью и долговечностью.
Согласно требованиям и стандартам ГОСТа, AISI 316 и AISI 316l рекомендуются для производственных помещений, химических заводов, для изготовления медицинского оборудования, водопроводных труб и декоративных элементов. Для других областей применения следует выбирать другие материалы.
Физические и химические
AISI 316 и AISI 316l являются экологически чистыми материалами. Их использование не наносит значительного ущерба окружающей среде, они легко перерабатываются и не выделяют опасных веществ при разложении.
Механические
Сталь 316 обладает самой высокой устойчивостью к высоким температурам. По этой причине она часто используется в различных отраслях промышленности, так как детали машин, изготовленные из нее, намного прочнее. Кроме того, этот металл не подвержен ползучести, что является недостатком большинства сплавов.
При этом сталь не теряет своих свойств даже при температурах около точки замерзания, что значительно расширяет область ее применения.
Она достаточно пластична и может быть сформирована в нужную форму. Она не покрывается лаком и не ржавеет при контакте с влагой. Она устойчива к воздействию кислот и других агрессивных сред.
Технологические
Эта сталь относительно легко сваривается. Благодаря своей устойчивости к агрессивным средам и нестабильным погодным условиям AISI 316l используется для поддержки строительных конструкций.
Этот сплав безвреден для человека, поэтому его используют для изготовления изделий, непосредственно контактирующих с телом. Эта сталь не вызывает аллергических реакций или раздражений, которые могут нанести вред организму.
Она особенно устойчива к контакту с морским воздухом, который оказывает негативное воздействие на большинство металлов. По этой причине многие металлические изделия вблизи водоемов изготавливаются из AISI 316l, так как она лучше справляется с этой задачей.
Аналоги
Как и большинство зарубежных материалов, сталь AISI 316 имеет свой российский аналог. Это сплав с характерной маркировкой 03Х17Н14М3 или 10Х17Н13М2Τ. Эти металлы имеют точную нумерацию в соответствии с требованиями и нормами ГОСТа.
Стали не имеют особых технических и физических отличий, так как в процессе производства используются идентичные компоненты. Отечественный сплав идентичен по всем основным свойствам. Он также является экологически чистым и устойчивым к коррозии.
Однако в России и странах СНГ чаще используется отечественная продукция, так как цены на нее зачастую ниже. Судя по мнениям потребителей, особых отличий или гневной критики в адрес российского аналога не было. Однако некоторые покупатели все же предпочитают американский бренд. Это связано с сомнениями в качестве российского аналога и добросовестности местного производителя.
Одно из главных отличий — маркировка. Российская связка написана с использованием букв русского алфавита и указывает на состав сплава, а цифры обозначают процентное соотношение в образце. Следует отметить, что такая маркировка гораздо более информативна и понятна большинству людей.
Стандарт нержавеющей стали AISI 316 / 316l
AISI 316 и родственная ей марка AISI 316L — это низкотемпературная конструкционная сталь. Ее состав основан на AISI 304, но с добавлением 2,5% молибдена. Это значительно повышает устойчивость к коррозии, нагреву и агрессивным средам. При этом сам сплав относительно недорог в производстве, что объясняет его широкое применение.
Аналогичная марка по государственному стандарту — 08Х17Н13М2.
Применение сплава
Сталь этой марки используется при производстве различных изделий, предназначенных для использования в той или иной мере в агрессивных средах. К ним относятся:
архитектурные сооружения, ювелирные изделия, в том числе мужские, изделия для пирсинга, элементы кровли, насосы, трубы, теплообменники, фильтры грубой очистки.
Еще одна область применения AISI 316 и 316L — производство морского оборудования и морской арматуры. Следует отметить, что данный состав лучше всего подходит для использования в холодной морской воде.
Области применения данного состава стали включают:
Горнодобывающая, нефтехимическая, пищевая промышленность, строительство, фармацевтика, целлюлозно-бумажная промышленность.
Отличительные черты
Свойства, которые сделали AISI 316 таким востребованным сплавом, следующие:
Хорошая коррозионная стойкость в кислой среде, низкая восприимчивость к процессам щелевой коррозии, отличная свариваемость и обрабатываемость.
AISI 316L также очень устойчив к межкристаллитной коррозии, даже во время сварки.
Добавление молибдена и никеля в подходящей комбинации делает этот сплав устойчивым к широкому спектру кислотных сред. Единственным известным окислителем для AISI 316 и 316L является азотная кислота: чувствительность сплава к ней повышена.
По сравнению с другими сплавами, содержащими хром и никель, этот состав более устойчив к воздействию серной кислоты. Сплав выдерживает концентрацию 5% при температуре 50 °C. Более концентрированная серная кислота практически не оказывает воздействия на эту сталь при температурах до 40 °C и выше 60 °C.
Этот сорт выдерживает температуру кипения 20% фосфорной кислоты. Это позволяет изделию противостоять многим агрессивным средам.
Два соответствующих стандарта, AISI 316 и AISI 316L, используются там, где высока вероятность внутрикоррозионных процессов. AISI 316L используется при проведении сварочных работ. Однако следует помнить, что сплав этого состава заметно теряет прочность при температуре выше 425 °C.
ВИДЫ СТАЛЕЙ — 904L и 316L, мы знаем их как заменители друг друга, всегда ли это возможно?
Стали 904L и 316L являются аустенитными, немагнитными, обладают высокой коррозионной стойкостью и легко поддаются механической обработке и полировке.
Марка 316L, низкоуглеродистая версия 316, особенно устойчива к сенсибилизации (осаждению карбидных зерен) и поэтому часто используется для тяжелых сварных соединений. Низкое содержание углерода в 316 L обеспечивает еще большую устойчивость к агрессивным средам, чем нержавеющая сталь 316.
904L — это аустенитная нержавеющая сталь с низким содержанием углерода и высоким содержанием сплавов, обладающая хорошей обрабатываемостью, свариваемостью и коррозионной стойкостью к разбавленной серной кислоте. Добавление меди приводит к сильной кислотостойкости, особенно к межслойной хлоридной коррозии и коррозии под напряжением.
Химический состав является ключом к изучению и определению физических свойств 316L и 904L: 316L и 904L имеют схожий химический состав по содержанию C, Si и Mn, но содержание хрома, никеля и молибдена в 904L в 1,6 раза выше, чем в 316L.
904L содержит определенное количество меди, которая может эффективно предотвращать кислотную коррозию, что делает 904L более устойчивым к коррозии и истиранию, чем 316L.
В: Если 904L обладает лучшей коррозионной стойкостью, могу ли я заменить 316L на 904L?
О: Нет, если у вас ограниченный бюджет! Более высокое содержание никеля в 904L делает его дорогим компонентом, что влияет на общую стоимость.
ВЫВОД: Для большинства промышленных применений, таких как теплообменники и котельные системы, 316L является более экономичной и альтернативной 904L.
CIS-Export поставляет все виды сталей и сплавов из Европы, Китая и Турции.
Физические свойства
Сталь AISI 316L может использоваться в морской воде благодаря содержанию молибдена. Высокая коррозионная стойкость также достигается за счет увеличения концентрации хрома. Основные физические свойства следующие:
- Твердость по Бринеллю 165 НВ.
- Плотность не более 7,89 г/см 3 .
- Предел прочности или временное сопротивление разрыву 485 МПа.
- Относительное удлинение не превышает 40%.
- Температура плавления более 1440 градусов Цельсия. за счет этого материал способен выдерживать существенный нагрев.
- Модуль упругости составляет 200 МПа.
Благодаря своим особым эксплуатационным характеристикам нержавеющая сталь используется в широком спектре областей применения.
Сферы применения
Устойчивость к коррозии и механическая прочность имеют решающее значение для использования стали AISI 316l во многих отраслях промышленности. Кроме того, использование нержавеющей стали AISI связано с тем, что этот металл отвечает самым высоким гигиеническим требованиям. Спектр применения следующий
- Получение посуды и различной утвари. Возможность применения листового материала при холодной штамповке определяет то, что подобным образом часто изготавливают недорогую посуду.
- При строительстве несущих конструкций и в архитектуре. Хорошая свариваемость позволяет применять сплав при создании различных декоративных изделий.
- В машиностроительной области. В последнее время в машиностроительной области часто применяют материалы с высокой коррозионной стойкостью. Слишком высокая концентрация хрома часто приводит к ухудшению других эксплуатационных характеристик.
- В нефтепереработке и горнодобывающей промышленности. Воздействие химических веществ на поверхность металлов может приводить к окислению и появлению коррозии.
- При изготовлении контейнеров для хранения агрессивных химических веществ.
- В пищевой промышленности. При изготовлении бытовой тары и упаковок часто используют тонкие листы металла, которые характеризуются небольшим весом и устойчивостью к механическому воздействию.
- При изготовлении изделий для работы с растворами большинства кислот. Многие сплавы остро реагируют на воздействие кислот. Именно поэтому часто применяется подобный сплав, так как он характеризуется высокой устойчивостью к воздействию различных кислот.
Зарубежные предложения также используются в производстве различного промышленного оборудования, связанного с легкой переработкой. Кроме того, тендеры также используются в поставках для других промышленных целей, например, для производства металлических изделий, таких как металлопрокат, листы, профили и трубы, которые могут поставляться на производственные предприятия. Материал легко обрабатывается сваркой, термическая обработка после сварки не требуется, а полученный шов очищается от окалины.
Существующие аналоги
При организации производства часто рассматривается возможность получения аналогов, которые дешевле или имеют чуть более привлекательные эксплуатационные характеристики. Аналогами стали 316L являются следующие:
- В Японии производят SUS 316L.
- Европейский аналог 1.4404.
- В Германии выпускают аналог под маркировкой X2CrNiMo18-14-2.
- На территории РФ в соответствии с ГОСТ выпускают 03X17H14M.
Эксплуатационные свойства аналогов схожи, но химический состав может отличаться несущественно. Более дешевые варианты предлагаются отечественными производителями. Аналог AISI 316 от российских производителей получил широкое распространение благодаря более низкой стоимости.
