Alloy 316/316L (UNS S31600/S31603) ist ein austenitischer Chrom-Nickelmolybdän-Edelstahl, der entwickelt wurde, um eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit der Legierung 304/304L in mäßig korrosiven Umgebungen zu bieten. Es wird häufig in Prozessströmen eingesetzt, die Chloride oder Halogenide enthalten. Die Zugabe von Molybdän verbessert die allgemeine Korrosions- und Chlorid-Lochfraßbeständigkeit. Es bietet auch eine höhere Kriech-, Bruchspannungs- und Zugfestigkeit bei erhöhten Temperaturen. Es ist gängige Praxis, dass 316L doppelt als 316 und 316L zertifiziert ist. Die kohlenstoffarme Chemie von 316L in Kombination mit einem Zusatz von Stickstoff ermöglicht es 316L, die mechanischen Eigenschaften von 316 zu erfüllen. Die Legierung 316/316L widersteht atmosphärischer Korrosion sowie mäßig oxidierenden und reduzierenden Umgebungen. Es ist auch korrosionsbeständig in verschmutzter Meeresatmosphäre. Die Legierung hat eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion im geschweißten Zustand. Die Legierung 316/316L hat eine ausgezeichnete Festigkeit und Zähigkeit bei kryogenen Temperaturen. Die Legierung 316/316L ist im geglühten Zustand nicht magnetisch, kann aber durch Kaltumformung oder Schweißen leicht magnetisch werden. Es kann leicht geschweißt und mit den üblichen Fertigungspraktiken in der Werkstatt verarbeitet werden.
Anträge
- Chemische und petrochemische Verarbeitung – Druckbehälter, Tanks, Wärmetauscher, Rohrleitungssysteme, Flansche, Armaturen, Ventile und Pumpen
Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung
Marinesoldat
Medizinisch
Erdölraffination
Pharmazeutische Verarbeitung
Stromerzeugung — Kernenergie
Zellstoff und Papier
Textilien
Wasseraufbereitung
Normen
ASTM........ A 240ASME........ SA 240
AMS.......... 5524/5507
QQ-S........ 766
Allgemeine Eigenschaften
Alloy 316/316L (UNS S31600/S31603) ist ein austenitischer Chrom-Nickelmolybdän-Edelstahl, der entwickelt wurde, um eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit der Legierung 304/304L in mäßig korrosiven Umgebungen zu bieten. Es wird häufig in Prozessströmen eingesetzt, die Chloride oder Halogenide enthalten. Die Zugabe von Molybdän verbessert die allgemeine Korrosions- und Chlorid-Lochfraßbeständigkeit. Es bietet auch eine höhere Kriech-, Bruchspannungs- und Zugfestigkeit bei erhöhten Temperaturen.
Es ist gängige Praxis, dass 316L doppelt als 316 und 316L zertifiziert ist. Die kohlenstoffarme Chemie von 316L in Kombination mit einer Zugabe von Stickstoff ermöglicht es 316L, die mechanischen Eigenschaften von 316L zu erfüllen.
Die Legierung 316/316L widersteht atmosphärischer Korrosion sowie mäßig oxidierenden und reduzierenden Umgebungen. Es ist auch korrosionsbeständig in verschmutzter Meeresatmosphäre. Die Legierung hat eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion im geschweißten Zustand. Die Legierung 316/316L hat eine ausgezeichnete Festigkeit und Zähigkeit bei kryogenen Temperaturen.
Die Legierung 316/316L ist im geglühten Zustand nicht magnetisch, kann aber durch Kaltumformung oder Schweißen leicht magnetisch werden. Es kann leicht geschweißt und mit den üblichen Fertigungspraktiken in der Werkstatt verarbeitet werden.
Korrosionsbeständigkeit
In den meisten Anwendungen hat die Legierung 316/316L eine bessere Korrosionsbeständigkeit als die Legierung 304/304L. Prozessumgebungen, die Alloy 304/304L nicht angreifen, greifen diese Sorte nicht an. Eine Ausnahme bilden jedoch stark oxidierende Säuren wie Salpetersäure, bei denen molybdänhaltige Edelstähle weniger widerstandsfähig sind. Die Legierung 316/316L eignet sich gut für schwefelhaltige Anwendungen, wie sie in der Zellstoff- und Papierindustrie vorkommen. Die Legierung kann in hohen Konzentrationen bei Temperaturen von bis zu 38 °C (120 °F) verwendet werden. Die Legierung 316/316L hat auch eine gute Beständigkeit gegen Lochfraß in Phosphor- und Essigsäure. Es funktioniert gut beim Kochen von 20%iger Phosphorsäure. Die Legierung kann auch in der Lebensmittel- und pharmazeutischen Prozessindustrie eingesetzt werden, wo sie zur Verarbeitung heißer organischer Säuren und Fettsäuren verwendet wird, um die Produktkontamination zu minimieren.
Die Legierung 316/316L eignet sich auch bei hohen Chloridwerten gut für den Süßwasserbetrieb. Die Legierung weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in Meeresumgebungen unter atmosphärischen Bedingungen auf.
Der höhere Molybdängehalt der Legierung 316/316L stellt sicher, dass sie eine überlegene Lochfraßbeständigkeit gegenüber der Legierung 304/304L in Anwendungen mit Chloridlösungen aufweist, insbesondere in einer oxidierenden Umgebung. In den meisten Fällen ist die Korrosionsbeständigkeit der Legierungen 316 und 316L in den meisten korrosiven Umgebungen ungefähr gleich. In Umgebungen, die korrosiv genug sind, um interkristalline Korrosion von Schweißnähten und Wärmeeinflusszonen zu verursachen, sollte die Legierung 316L aufgrund ihres geringen Kohlenstoffgehalts verwendet werden.
|
Zusammensetzung (Gewichtsprozent) |
|
CCT2-KARTON |
CPT3-KARTON |
||
LEGIERUNG |
Cr |
Moment |
N |
PREN1-KARTON |
°F (°C) |
°F (°C) |
Typ 304 |
18.0 |
— |
0.06 |
19.0 |
<27,5 (<-2.5) |
— — |
Typ 316 |
16.5 |
2.1 |
0.05 |
24.2 |
27.5 (-2.5) |
59 (15.0) |
Typ 317 |
18.5 |
3.1 |
0.06 |
29.7 |
35.0 (1.7) |
66 (18.9) |
SSC-6MO |
20.5 |
6.2 |
0.22 |
44.5 |
110 (43.0) |
149 (65) |
KORROSION UMWELT |
Art 316L |
Art 304 |
2205 (UNS S32205) |
2507 |
0,2% Salzsäure |
>Sieden |
>Sieden |
>Sieden |
>Sieden |
1% Salzsäure |
86 |
86 Seiten |
185 |
>Sieden |
10% Schwefelsäure |
122 |
— |
140 |
167 |
60% Schwefelsäure |
<54 |
— |
<59 |
<57 |
96% Schwefelsäure |
113 |
— |
77 |
86 |
85% Phosphorsäure |
203 |
176 |
194 |
203 |
10% Salpetersäure |
>Sieden |
>Sieden |
>Sieden |
>Sieden |
65% Niitrinsäure |
212 |
212 |
221 |
230 |
80% Essigsäure |
>Sieden |
212 Seiten |
>Sieden |
>Sieden |
50% Ameisensäure |
104 |
≤50 |
194 |
194 |
50% Natriumhydroxid |
194 |
185 |
194 |
230 |
83% Phosphorsäure + 2% Flusssäure |
149 |
113 |
122 |
140 |
60% Salpetersäure + 2% Hydrochlorsäure |
>140 |
>140 |
>140 |
>140 |
50% Essigsäure + 50% Essigsäureanhydrid |
248 |
>Sieden |
212 |
230 |
1% Salzsäure + 0,3% Eisenchlorid |
176 |
68 Seiten |
113 Seiten |
203ps |
10% Schwefelsäure + 2000ppm Cl- + N2 |
77 |
— |
95 |
122 |
10% Schwefelsäure + 2000ppm Cl- + SO2 |
<<59p |
— |
<59 |
104 |
WPA1, hoher Cl-Gehalt |
≤50 |
<<50 |
113 |
203 |
WPA2, hoher F-Gehalt |
≤50 |
<<50 |
140 |
167 |
PS = Lochfraß kann auftreten
PS = Lochfraß/Spaltkorrosion kann auftreten
WPA |
P2O5-KARTON |
CL- |
F- |
H2SO4-KARTON |
Fe2O3 |
Al2O3 |
SiO2-KARTON |
CaO |
MgO |
1 |
54 |
0.20 |
0.50 |
4.0 |
0.30 |
0.20 |
0.10 |
0.20 |
0.70 |
2 |
54 |
0.02 |
2.0 |
4.0 |
0.30 |
0.20 |
0.10 |
0.20 |
0.70 |
Chemische Analyse
Gewicht % (alle Werte sind maximal, sofern kein Bereich anders angegeben ist)
Element |
316 |
316L |
Chrom |
16.0 min.-18.0 max. |
16.0 min.-18.0 max. |
Nickel |
10.0 min.-14.0 max. |
10.0 min.-14.0 max. |
Molybdän |
2.00 min.-3.00 max. |
2.00 min.-3.00 max. |
Kohlenstoff |
0.08 |
0.030 |
Mangan |
2.00 |
2.00 |
Phosphor |
0.045 |
0.045 |
Schwefel |
0.03 |
0.03 |
Silizium |
0.75 |
0.75 |
Stickstoff |
0.1 |
0.1 |
Eisen |
Gleichgewicht |
Gleichgewicht |
Physikalische Eigenschaften
Dichte
0,285 Pfund/in37,90 g/cm3
Spezifische Wärme
0,11 BTU/lb-°F (32 – 212 °F)450 J/kg-°K (0 – 100°C)
Elastizitätsmodul
29,0 x 106 psi200 GPa
Wärmeleitfähigkeit 100 °C (212 °F)
10,1 BTU/Std/ft2/ft/°F14,6 W/m-°K
Schmelzbereich
2450 – 2630°F1390 – 1440°C
Elektrischer Widerstand
29,1 Mikrohm Zoll bei 68 °C74 Mikrohm-cm bei 20°C
Temperaturbereich |
|
||
°F |
°C |
in/in °F |
cm/cm °C |
68-212 |
20-100 |
9,2 x 10-6 cm |
16,6 x 10-6 cm |
68-932 |
20-500 |
10,6 x 10-6 cm |
18,2 x 10-6 cm |
68-1832 |
20-1000 |
10,8 x 10-6 cm |
19,4 x 10-6 cm |
Mechanische Eigenschaften
|
ASTM |
||
|
Typisch* |
Typ 316 |
Typ 316L |
0,2 % Offset-Streckgrenze, ksi |
44 |
30 Min. |
ca. 25 Min. |
Ultimative Zugfestigkeit, ksi |
85 |
75 Min. |
70 Min. |
Dehnung in 2 Zoll, % |
56 |
40 Min. |
40 Min. |
Verringerung der Fläche, % |
69 |
— |
— |
Härte, Rockwell B |
81 |
95 max. |
95 max. |
Fertigungsdaten
Die Legierung 316/316L kann leicht geschweißt und mit Standard-Fertigungsverfahren verarbeitet werden.
Warmumformung
Für die meisten Heißbearbeitungsprozesse werden Arbeitstemperaturen von 927 – 1204 °C (1700 – 2200 °F) empfohlen. Für eine maximale Korrosionsbeständigkeit sollte das Material bei mindestens 1038 °C (1900 °F) geglüht und nach der Warmumformung mit Wasser abgeschreckt oder auf andere Weise schnell abgekühlt werden.
Kaltumformung
Die Legierung ist recht duktil und lässt sich leicht abformen. Die Kaltumformung erhöht die Festigkeit und Härte der Legierung und kann sie leicht magnetisch machen.
Zerspanung
Die Legierung 316/316L unterliegt während der Verformung einer Kaltverfestigung und einem Spanbruch. Die besten Bearbeitungsergebnisse werden mit langsameren Geschwindigkeiten, schwereren Vorschüben, hervorragender Schmierung, scharfen Werkzeugen und leistungsstarken steifen Geräten erzielt.
Operation |
Werkzeug |
Schmierung |
BEDINGUNGEN |
|||||
|
|
|
Tiefe-mm |
Tiefen-Einlass |
Vorschub-mm/t |
Einspeisung/t |
Geschwindigkeit-m/min |
Geschwindigkeit-ft/min |
Drehend |
Schnellarbeitsstahl |
Schneiden von Öl |
6 |
.23 |
0.5 |
.019 |
11-16 |
36.1-52.5 |
Drehend |
Schnellarbeitsstahl |
Schneiden von Öl |
3 |
.11 |
0.4 |
.016 |
18-23 |
59.1-75.5 |
Drehend |
Schnellarbeitsstahl |
Schneiden von Öl |
1 |
.04 |
0.2 |
.008 |
25-30 |
82-98.4 |
Drehend |
Karbid |
Trocken- oder Schneidöl |
6 |
.23 |
0.5 |
.019 |
70-80 |
229.7-262.5 |
Drehend |
Karbid |
Trocken- oder Schneidöl |
3 |
.11 |
0.4 |
.016 |
85-95 |
278.9-312.7 |
Drehend |
Karbid |
Trocken- oder Schneidöl |
1 |
.04 |
0.2 |
.008 |
100-110 |
328.1-360.9 |
|
|
|
Tiefe des Schnitts-mm |
Tiefe des Einschnitts |
Vorschub-mm/t |
Einspeisung/t |
Geschwindigkeit-m/min |
Geschwindigkeit-ft/min |
Schneiden |
Schnellarbeitsstahl |
Schneiden von Öl |
1.5 |
.06 |
0.03-0.05 |
.0012-.0020 |
16-21 |
52.5-68.9 |
Schneiden |
Schnellarbeitsstahl |
Schneiden von Öl |
3 |
.11 |
0.04-0.06 |
.0016-.0024 |
17-22 |
55.8-72.2 |
Schneiden |
Schnellarbeitsstahl |
Schneiden von Öl |
6 |
.23 |
0.05-0.07 |
.0020-.0027 |
18-23 |
59-75.45 |
|
|
|
Bohrer ø mm |
Bohrung ø in |
Vorschub-mm/t |
Einspeisung/t |
Geschwindigkeit-m/min |
Geschwindigkeit-ft/min |
Bohrung |
Schnellarbeitsstahl |
Schneiden von Öl |
1.5 |
.06 |
0.02-0.03 |
.0008-.0012 |
10-14 |
32.8-45.9 |
Bohrung |
Schnellarbeitsstahl |
Schneiden von Öl |
3 |
.11 |
0.05-0.06 |
.0020-.0024 |
12-16 |
39.3-52.5 |
Bohrung |
Schnellarbeitsstahl |
Schneiden von Öl |
6 |
.23 |
0.08-0.09 |
.0031-.0035 |
12-16 |
39.3-52.5 |
Bohrung |
Schnellarbeitsstahl |
Schneiden von Öl |
12 |
.48 |
0.09-0.10 |
.0035-.0039 |
12-16 |
39.3-52.5 |
|
|
|
|
|
Vorschub-mm/t |
Einspeisung/t |
Geschwindigkeit-m/min |
Geschwindigkeit-ft/min |
Fräsen Profilieren |
Schnellarbeitsstahl |
Schneiden von Öl |
|
|
0.05-0.10 |
.002-.004 |
10-20 |
32.8-65.6 |
Schweißen
Die Legierung 316/316L kann mit den meisten Standardverfahren problemlos geschweißt werden. Ein Beitrag
Eine Wärmebehandlung der Schweißnaht ist nicht erforderlich.