Roestvrij staal 316/316L

Material

Legering 316/316L (UNS S31600/S31603) is een chroom-nikkelmolybdeen austenitisch roestvrij staal dat is ontwikkeld om een betere corrosiebestendigheid tegen legering 304/304L te bieden in matig corrosieve omgevingen. Het wordt vaak gebruikt in processtromen die chloriden of halogeniden bevatten. De toevoeging van molybdeen verbetert de algemene weerstand tegen corrosie en chlorideputjes. Het biedt ook een hogere kruip-, breuk-, breuk- en treksterkte bij verhoogde temperaturen. Het is gebruikelijk dat 316L dubbel gecertificeerd is als 316 en 316L. De lage koolstofchemie van 316L in combinatie met een toevoeging van stikstof zorgt ervoor dat 316L voldoet aan de mechanische eigenschappen van 316.Alloy 316/316L is bestand tegen atmosferische corrosie, evenals matig oxiderende en reducerende omgevingen. Het is ook bestand tegen corrosie in vervuilde maritieme atmosferen. De legering heeft een uitstekende weerstand tegen interkristallijne corrosie in de gelaste toestand. Legering 316/316L heeft een uitstekende sterkte en taaiheid bij cryogene temperaturen. Legering 316/316L is niet-magnetisch in gegloeide toestand, maar kan enigszins magnetisch worden als gevolg van koud werken of lassen. Het kan gemakkelijk worden gelast en verwerkt door standaard winkelfabricagepraktijken.

Toepassingen

Chemische en petrochemische verwerking — drukvaten, tanks, warmtewisselaars, leidingsystemen, flenzen, fittingen, kleppen en pompen
Verwerking van voedingsmiddelen en dranken
Marinier
Geneeskundig
Aardolie raffinage
Farmaceutische verwerking
Energieopwekking — kernenergie
Pulp en papier
Textiel
Waterbehandeling

Normen

ASTM........ Een 240
ASME........ ZA 240
AMS.......... 5524/5507
QQ-S........ 766

Algemene eigenschappen

Legering 316/316L is bestand tegen atmosferische corrosie, evenals matig oxiderende en reducerende omgevingen. Het is ook bestand tegen corrosie in vervuilde maritieme atmosferen. De legering heeft een uitstekende weerstand tegen interkristallijne corrosie in de gelaste toestand. Legering 316/316L heeft een uitstekende sterkte en taaiheid bij cryogene temperaturen.
Legering 316/316L is niet-magnetisch in gegloeide toestand, maar kan enigszins magnetisch worden als gevolg van koud werken of lassen. Het kan gemakkelijk worden gelast en verwerkt door standaard winkelfabricagepraktijken.

Corrosiebestendigheid

In de meeste toepassingen heeft legering 316/316L een superieure corrosiebestendigheid ten opzichte van legering 304/304L. Procesomgevingen die de legering 304/304L niet aantasten, zullen deze kwaliteit niet aantasten. Een uitzondering is echter bij sterk oxiderende zuren zoals salpeterzuur, waar roestvast staal dat molybdeen bevat minder resistent is. Legering 316/316L presteert goed in zwavelhoudende toepassingen zoals die worden aangetroffen in de pulp- en papierindustrie. De legering kan in hoge concentraties worden gebruikt bij temperaturen tot 120 ° F (38 ° C). Legering 316/316L heeft ook een goede weerstand tegen putjes in fosforzuur en azijnzuur. Het presteert goed bij het koken van 20% fosforzuur. De legering kan ook worden gebruikt in de voedings- en farmaceutische procesindustrie, waar het wordt gebruikt om hete organische en vetzuren te verwerken in een poging om productverontreiniging te minimaliseren.

Alloy 316/316L presteert goed in zoetwaterservice, zelfs met hoge chloridegehalten. De legering heeft een uitstekende weerstand tegen corrosie in maritieme omgevingen onder atmosferische omstandigheden.
Het hogere molybdeengehalte van legering 316/316L zorgt ervoor dat het een superieure putjesweerstand heeft ten opzichte van legering 304/304L in toepassingen met chlorideoplossingen, met name in een oxiderende omgeving. In de meeste gevallen zal de corrosiebestendigheid van legeringen 316 en 316L ongeveer gelijk zijn in de meeste corrosieve omgevingen. In omgevingen die voldoende corrosief zijn om interkristallijne corrosie van lassen en door warmte beïnvloede zones te veroorzaken, moet legering 316L echter worden gebruikt vanwege het lage koolstofgehalte.

	Samenstelling (gewichtspercentage)				CCT2	CPT3
LEGERING	Cr	Mo	N	PREN1	°F (°C)	°F (°C)
Soort 304	18.0	—	0.06	19.0	<27,5 Zoekertjes (<-2,5)	— —
Soort 316	16.5	2.1	0.05	24.2	27.5 (-2.5)	59 (15.0)
Soort 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)

Laagste temperatuur (°F) waarbij de corrosiesnelheid hoger is dan 5 mpy

CORROSIE MILIEU	Type 316L	Type 304	2205 (UNS S32205)	2507
0,2% zoutzuur	>Koken	>Koken	>Koken	>Koken
1% zoutzuur	86	86 blz	185	>Koken
10% zwavelzuur	122	—	140	167
60% zwavelzuur	<54	—	<59 Zoekertjes	<57
96% zwavelzuur	113	—	77	86
85% fosforzuur	203	176	194	203
10% salpeterzuur	>Koken	>Koken	>Koken	>Koken
65% Stikstofzuur	212	212	221	230
80% azijnzuur	>Koken	212blz	>Koken	>Koken
50% mierenzuur	104	≤50	194	194
50% natriumhydroxide	194	185	194	230
83% fosforzuur + 2% fluorwaterstofzuur	149	113	122	140
60% salpeterzuur + 2% Hydrochloorzuur	>140	>140	>140	>140
50% azijnzuur + 50% azijnzuuranhydride	248	>Koken	212	230
1% zoutzuur + 0,3% ijzerchloride	77 blz.	68p	113pk	203ps
10% zwavelzuur + 2000ppm Cl- + N2	77	—	95	122
10% zwavelzuur + 2000ppm Cl- + SO2	<<59p	—	<59 Zoekertjes	104
WPA1, hoog Cl-gehalte	≤50	<<50	113	203
WPA2, hoog F-gehalte	≤50	<<50	140	167

PS = putjes kunnen optreden
PS = putcorrosie/spleetcorrosie kan optreden

WPA	P2O5	CL-	F-	H2SO4	Fe2O3	Al2O3	SiO2	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 waarden zijn maximaal, tenzij anders aangegeven)

Element	316	316L
Chroom	16.0 min.-18.0 max.	16.0 min.-18.0 max.
Nikkel	10.0 min.-14.0 max.	10.0 min.-14.0 max.
Molybdeen	2.00 min.-3.00 max.	2.00 min.-3.00 max.
Koolstof	0.08	0.030
Mangaan	2.00	2.00
Fosfor	0.045	0.045
Zwavel	0.03	0.03
Silicium	0.75	0.75
Stikstof	0.1	0.1
Ijzer	Evenwicht	Evenwicht

Fysische eigenschappen

Dichtheid

0.285 pond/in3
7,90 g/cm3

Specifieke warmte

0.11 BTU/lb-°F (32 – 212 °F)
450 J/kg-°K (0 – 100°C)

Modulus van elasticiteit

29,0 x 106 psi
200 GPa

Thermische geleidbaarheid 212 ° F (100 ° C)

10,1 BTU/uur/ft2/ft/°F
14,6 W/m-°K

Smelten bereik

2450 - 2630 ° F
1390 – 1440°C

Elektrische weerstand

29.1 Microhm-in bij 68°C
74 Microhm-cm bij 20°C

Gemiddelde thermische uitzettingscoëfficiënt

Temperatuur bereik
°F	°C	in/in °F	cm/cm °C
68-212	20-100	9,2 x 10-6 uur	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 eigenschappen

		ASTM
	Typisch*	Soort 316	Uitvoering 316L
0,2% offset vloeigrens, ksi	44	30 minuten.	25 min.
Ultieme treksterkte, ksi	85	75 min.	70 min.
Rek in 2 inch, %	56	40 minuten.	40 minuten.
Vermindering van de oppervlakte, %	69	—	—
Hardheid, Rockwell B	81	95 maximaal.	95 maximaal.

Fabricage gegevens

Legering 316/316L kan gemakkelijk worden gelast en verwerkt volgens de standaard fabricagepraktijken van de winkel.

Heet vormen

Werktemperaturen van 1700 – 2200 ° F (927 - 1204 ° C) worden aanbevolen voor de meeste hete werkprocessen. Voor maximale corrosiebestendigheid moet het materiaal worden gegloeid bij minimaal 1900 ° F (1038 ° C) en water worden geblust of snel op een andere manier worden afgekoeld na heet werken.

Koud vervormen

De legering is vrij ductiel en vormt zich gemakkelijk. Koud werken zal de sterkte en hardheid van de legering verhogen en kan deze enigszins magnetisch maken.

Bewerking

Legering 316/316L is onderhevig aan arbeidsharding tijdens vervorming en is onderhevig aan spaanbreking. De beste bewerkingsresultaten worden bereikt met lagere toerentallen, zwaardere voedingen, uitstekende smering, scherp gereedschap en krachtige stijve apparatuur.

Operatie	Werktuig	Smering	VOORWAARDEN
			Diepte-mm	Diepte-in	Voeding-mm/t	Terugvoeding/t	Snelheid-m/min	Snelheid-ft/min
Draaien	Hogesnelheidsstaal	Snijolie	6	.23	0.5	.019	11-16	36.1-52.5
Draaien	Hogesnelheidsstaal	Snijolie	3	.11	0.4	.016	18-23	59.1-75.5
Draaien	Hogesnelheidsstaal	Snijolie	1	.04	0.2	.008	25-30	82-98.4
Draaien	Carbide	Droge of snijdende olie	6	.23	0.5	.019	70-80	229.7-262.5
Draaien	Carbide	Droge of snijdende olie	3	.11	0.4	.016	85-95	278.9-312.7
Draaien	Carbide	Droge of snijdende olie	1	.04	0.2	.008	100-110	328.1-360.9
			Snedediepte-mm	Diepte van de insnijding	Voeding-mm/t	Terugvoeding/t	Snelheid-m/min	Snelheid-ft/min
Stek	Hogesnelheidsstaal	Snijolie	1.5	.06	0.03-0.05	.0012-.0020	16-21	52.5-68.9
Stek	Hogesnelheidsstaal	Snijolie	3	.11	0.04-0.06	.0016-.0024	17-22	55.8-72.2
Stek	Hogesnelheidsstaal	Snijolie	6	.23	0.05-0.07	.0020-.0027	18-23	59-75.45
			Boor ø mm	Boor ø in	Voeding-mm/t	Terugvoeding/t	Snelheid-m/min	Snelheid-ft/min
Boren	Hogesnelheidsstaal	Snijolie	1.5	.06	0.02-0.03	.0008-.0012	10-14	32.8-45.9
Boren	Hogesnelheidsstaal	Snijolie	3	.11	0.05-0.06	.0020-.0024	12-16	39.3-52.5
Boren	Hogesnelheidsstaal	Snijolie	6	.23	0.08-0.09	.0031-.0035	12-16	39.3-52.5
Boren	Hogesnelheidsstaal	Snijolie	12	.48	0.09-0.10	.0035-.0039	12-16	39.3-52.5
					Voeding-mm/t	Terugvoeding/t	Snelheid-m/min	Snelheid-ft/min
Frezen Profileren	Hogesnelheidsstaal	Snijolie			0.05-0.10	.002-.004	10-20	32.8-65.6

Lassen

Legering 316/316L kan gemakkelijk worden gelast door de meeste standaardprocessen. Een bericht
Warmtebehandeling met lassen is niet nodig.