Детали трубопроводов AISI 316

Содержание

1. Расшифровка
2. Химический состав
3. Аналоги
4. Физические свойства
5. Область применения
6. Модификации

Из всей 300 серии аустенитных нержавеющих сталей детали трубопроводов AISI 316 пользуются наибольшим спросом. Это обусловлено рациональным сочетанием эксплуатационных характеристик при достаточно низкой себестоимости их производства.

Нержавеющие сплавы 300 серии имеют аустенитную структуру за счет высокого содержания хрома и никеля. При низких, высоких температурах, резких перепадах материал сохраняет прочность, и не подвергается коррозии любого типа, в том числе, межкристаллитной, питтинговой, щелевой, точечной в хлористой и кислотной среде.

Сталь AISI 316 может работать в кипящей уксусной, серной, фосфорной и соляной кислоте. Эксплуатационный ресурс сплава снижается только при взаимодействии с азотной кислотой. Но, это особенность всей 300 серии нержавейки.

В отличие от AISI 304 сталь 316 не намагничивается, даже, после механической обработки. В ней ярко выражены криогенные свойства, то есть при резком похолодании или при работе в системах охлаждения металл не становится хрупким.

Дополнительно AISI 316 отлично шлифуется, полируется и сваривается всеми известными способами без предварительной термообработки. Поэтому листовой, сортовой, трубный прокат востребован оформителями жилых, промышленных, административных и офисных интерьеров, экстерьеров фасадов зданий.

Расшифровка

Марка стали AISI 316 расшифровывается по соответствующему американскому стандарту:

·         три цифры в обозначении указывают на принадлежность к категории нержавеющих сталей;

·         первая цифра – это серия коррозионностойкой стали по структуре кристаллической решетки, в данном случае серия 300 с аустенитной структурой;

·         две следующие цифры – нумерация сплава внутри своей серии, в данном случае, это середина модельного ряда;

·         отсутствие латинских букв после цифрового обозначения говорит о том, что это основной сплав, а не его улучшенная модификация.

Кроме США обозначается отвод AISI 316 еще и в каталогах азиатских, европейских производителей. Отечественные фирмы чаще используют обозначение 08Х17Н13М2.

Химический состав

Аустенитная структура AISI достигается за счет следующего соотношения химических элементов в сплаве:

·         железо Fe – 61 – 68%;

·         углерод С – меньше 0,08%;

·         фосфор Р – менее 0,045%;

·         азот N – меньше 0,11%;

·         сера S – менее 0,03%;

·         кремний Si – меньше 1%;

·         марганец Mn – менее 2%;

·         хром Cr – от 16 до 18%;

·         никель Ni – от 10 до 14%;

·         молибден Mo – от 2 до 3%.

Хром отвечает за коррозионную стойкость, прочность и твердость сплава. При количестве от 13% сталь получается нержавеющей без каких-либо магнитны свойств. Никель по аналогии с хромом повышает три первых показателя, снижает величину теплового расширения стали, повышает прокаливаемость и пластичность.

Азот, фосфор, сера, марганец и кремний считаются сопутствующими железу химическими элементами. Их свойства в сплаве проявляются только при содержании от 1% и выше. Поэтому в данном случае интересен лишь марганец, повышающий ударную стойкость, износоустойчивость и твердость.

Молибден вводится в сталь для повышения устойчивости к высокотемпературному окислению, антикоррозионных качеств, упругости и красностойкости. Поэтому детали трубопроводов AISI 316 активно используются в кипящих кислотах, трубопроводах, транспортирующих хладагенты, пар, горячую воду.

Аналоги

Ближайшими аналогами нержавейки AISI 316 в обозначении стандартов других стран являются:

·         ГОСТ (РФ) – 08Х17Н13М2;

·         JIS (Япония) – SUS 316;

·         EN (Евросоюз) – 1.4401;

·         DIN (Германия) X5CrNiMo17-12-2;

·         AFNOR (Франция) – Z7CND17-11-02.

С учетом свойств конструкционного материала отвод нержавеющий AISI 316 может быть изготовлен по нескольким технологиям – ковкой, сваркой, протяжкой, штамповкой, гнутьем.

Физические свойства

Рабочие характеристики нержавеющей аустенитной стали AISI 316 выглядят следующим образом:

·         предел текучести – 205 МПа;

·         предел прочности – 515 МПа;

·         усталостная прочность – 260 Н/мм²;

·         твердость – 165 НВ по Бриннелю;

·         относительное удлинение – 40%;

·         органолептическая проба – 8 – 10 мм;

·         плотность – 7,88 г/см³.

С изменением температуры характеристики нержавеющей стали изменяются следующим образом:

При заданной температуре фланец AISI 316 подвержен деформациям, не более 1% за каждые 10 000 часов эксплуатации.

Область применения

Используются детали трубопроводов AISI 316 в следующих областях народного хозяйства:

·         выпуск изделий для эксплуатации при повышенных нагрузках и высоких температурах;

·         бытовые, промышленные теплообменники;

·         емкости для хранения коррозионных жидкостей и их обвязка;

·         архитектурные и силовые металлические конструкции;

·         водостоки кровельные и дымоходы;

·         технологические линии нефтехимической и горнодобывающей отрасли;

·         фармацевтическая и пищевая промышленность;

·         машиностроение и химическое производство.

За исключением пассирования швов термообработка AISI 316 при сварке не требуется. Возможен отпуск и отжиг, деформация горячим, холодным способом – волочение, ротационная вытяжка, изгиб, растяжение, формовка на штампах, прессах.

Модификации

Изначально у коррозионно-стойкой стали AISI 316 имеется две разновидности:

·         316Ti – легирование титаном для повышения коррозионной стойкости, обрабатываемости, измельчения зерна сплава и раскисления;

·         316L – количество углерода меньше 0,03%.

Аналогами этих марок сталей в России являются 10Х17Н13М2Т и 03Х17Н14М3, соответственно. Металл с низким содержанием углерода обычно используется в сварных конструкциях и фитингах под приварку (фланцы, отводы, переходники, тройники, крестовины).

Модификация AISI 316Ti с титаном создана для эксплуатационных условий с кислыми средами при высокой температуре, например, кипящими кислотами. Поэтому отвод AISI 316L чаще приваривается к трубопроводу, а фланец AISI 316Ti присоединяется шпильками/болтами.