AISI 316

Универсальная нержавеющая сталь AISI 316

Универсальная нержавеющая сталь AISI 316

Улучшенная версия стали AISI 304  с добавлением 2.5% молибдена, который делает ее особенно устойчивой к воздействию коррозии. Технические свойства этой стали при высоких температурах гораздо лучше, чем у аналогичных сталей, не содержащих молибден.

Молибден делает сталь более защищенной от питтинговой коррозии в хлористой среде, морской воде и парах уксусной кислоты.

Область применения

Сталь марки AISI 316 используется в производстве оборудования для химической промышленности, а также для производства изделий используемых в агрессивных средах, таких как, например, морская вода холодных морей. Применять для конструкций и оборудования, работающих в среде морской воды тёплых и экваториальных морей следует с большой осторожностью.

Основные характеристики

  • хорошее сопротивление коррозии в кислотах и хлоридах
  • низкая чувствительность к крекинговой коррозии
  • превосходное сопротивление межкристаллитной коррозии (даже после сварки - для AISI 316L)
  • отличная свариваемость
  • высокая податливость
  • превосходная обрабатываемость

Аналог по ГОСТ

  • AISI 316  – 07Х18Н13М2
  • AISI 316 L – 07Х18Н13М3
  • AISI 314 Ti - 10Х17Н13М2Т

Химический состав

 CMnPSSiCrNiMoTi
AISI 316  0.08  2.0  0.045 ≤ 0.030 ≤ 1.0 16.0
-
18.0
10.0
-
14.0
2.00
-
3.00
-
AISI 316L  0.03 ≤ 0.5
AISI 316Ti  0.08 5x(C+N) - 0.7

 

Сопротивление коррозии

Общая Коррозия

Стали марок AISI 316, 316L являются наиболее стойкими из всех нержавеющих сталей 300-ой серии к атмосферным и другим умеренным типам коррозии. Все среды, в которых рекомендуется применять стали 300-ой серии, не представляют опасности для молибденсодержащих сортов. Одно известное исключение - азотная кислота, которая служит для них сильным окислителем.

AISI 316 является значительно более стойкими к серной кислоте, чем любые другие хром-никельсодержащие марки. При температурах около 50 °C AISI 316 стойка к этой кислоте в концентрации до 5 процентов. В температурах до 40°C и выше 60°C эта марка имеет превосходное сопротивление более высоким концентрациям. В местах конденсации сернистых газов она является намного более стойкой, чем другие типы. Однако следует тщательно следить за безопасной концентрацией.

Содержание молибдена в стали AISI 316 обеспечивает сопротивление окислению в большинстве применяемых окружающих средах. Как показывают лабораторные исследования, сплав обеспечивает превосходное сопротивление кипению 20%-ой фосфорной кислоты. Он также широко используется в горячих органических и жирных кислотах, поэтому часто применяется в изготовлении и обработке некоторых продуктов и фармацевтических изделий. AISI 316 и AISI 316L могут одинаково хорошо применяться в средах, где существует риск возникновения межкристаллитной коррозии. Использование низкоуглеродистой AISI 316L предпочтительно в деталях, при изготовлении которых применяется сварка.

Питтинговая коррозия

Сопротивление 316 сталей к питтинговой коррозии в присутствии хлорида увеличено более высоким содержанием хрома(Сr), молибдена(Мо), и азота (N). Относительная мера питтингостойкости определяется параметром, вычисляемым как PREN = Cr+3.3Mo+16N. PREN для сталей AISI 316 и AISI 316L(PREN=24.2) выше, чем для AISI 304 (PREN=19.0), что отражает лучшую питтингостойкость за счет присутствия молибдена.

Сталь марки AISI 304  может сопротивляться питтинговой (щелевой) коррозии в воде, содержащей приблизительно до 100 ppm хлоридов, в то время как для AISI 316 и AISI 317 этот показатель составляет до 2000 и 5000 ppm хлоридов, соответственно. Хотя эти сплавы использовались в морской воде (19 000 ppm хлоридов), они не рекомендуются для такого использования.

Межкристаллитная коррозия

Содержание углерода в AISI 316 может вызвать сенсибилизацию от теплового режима в местах сварных швов и зонах их термического влияния. По этой причине использование низкоуглеродистой стали AISI 316L предпочтительно в деталях, при изготовлении которых применяется сварка. «Низкий углерод» увеличивает время, необходимое для осаждения «вредных» карбидов хрома, но не прекращает реакцию их осаждения на длительное время в данном диапазоне температур.

Растрескивание (Крекинговая коррозия) под напряжением

Аустенитные сплавы под воздействием напряжения восприимчивы коррозионному растрескиванию (SCC) в галоидных соединениях. Хотя 316-е сплавы несколько более стойкие к SCC из-за содержания молибдена, они все равно являются весьма восприимчивыми.

Причины SCC:

  • присутствие ионов галоидного соединения (вообще хлоридов)
  • остаточные напряжения при растяжении
  • температуры свыше 50 °C.

Напряжения могут возникнуть из-за деформации сплава в холодном состоянии во время формования, или ротационной вытяжки, или в процессе сварки, из-за возникновения напряжения от смены тепловых циклов. Уровни напряжения могут быть снижены путем отжига или термической обработкой после деформации в холодном состоянии. Низкоуглеродистый материал AISI 316L - лучший выбор при эксплуатации при воздействии напряжений, которые способствуют возникновению межкристаллитной коррозии.

Титановый сплав AISI 316 Ti и его применение в судостроении

Любое оборудование, работающее на морских судах должно обладать высочайшим качеством, надежностью и в первую очередь - коррозионной устойчивостью е воздействию морской воды и солей, в ней содержащихся. В полной мере это относится и пластинчатым теплообменникам. Основными преимуществами пластинчатых теплообменников при их использовании в судостроении, является их компактность, надежность, простота в обслуживании и гибкость к изменению рабочих условий.

Различные типы разборных пластинчатых теплообменников, выпускаемые НПО «ТехЭнергоПрибор», в полной мере удовлетворяют всем требованиям, предъявляемым к судовому оборудованию. Широкое применение имеют пластинчатые разборные теплообменники с пластинами из нержавеющей стали для охлаждения пресной воды и с пластинами из титана для охлаждения морской воды. Примените пластин из стали AISI 316 Ti (так называемые титановые пластины, изготавливаемые из сплава нержавеющей стали, стабилизированной титаном) для морской воды обусловлено устойчивостью титана к коррозии, которая является следствием образования оксидной пленки.

Сплав AISI 316 Ti обладает, практически, самыми высокими показателями коррозионной устойчивости среди наиболее распространенных марок нержавеющей стали - по этому показателю его превосходит только сплав марки AISI 904 L. Однако, у каждой медали есть своя оборотная сторона - сплав AISI 316 Ti характерен наиболее низкими параметрами жаропрочности - с максимумом в 600°C, против 850°C для сплава AISI 304, например.

Отечественными аналогами марки AISI 316 Ti являются марки стали 03Х17Н14М3, 10Х17Н13М2Т и 10Х17Н13М3Т.

Пластинчатые разборные теплообменники применяются в следующих судовых системах:

  • Центрального охлаждения главной двигательной установки и дизельгенераторов
  • Охлаждения смазочного и гидравлического масел
  • Подогрева забортной воды для технических целей
  • Кондиционирования и вентиляции судовых помещений
  • Подогрева тяжелого топлива
  • Подогрева морской воды для опреснительных установок
  • Конденсации пара.

Таким образом, весь спектр теплообменников, производимых НПО «ТехЭнергоПрибор» может работать в той или иной судовой системе.