בתחום הקורוזיה - פלדות אל חלד אוסטניטיות עמידות, ציוני "L" מסמנים שיפור מכריע: תכולת פחמן נמוכה מבוקרת כדי למזער את הרגישות והקורוזיה הבין -גראלית במהלך ריתוך או חשיפת טמפרטורה גבוהה {}}.
316L הוא גרסת הפחמן הנמוכה היסודית - פחמן של סורגת העבודה 316, הידועה בזכות התנגדות הקורוזיה הכללית המצוינת שלו, במיוחד כנגד כלורידים, ויכולת בידה טובה.
316LN בונה ישירות על בסיס זה, ומוסיף חנקן מבוקר במדויק (N) להרכב 316L. תוספת חנקן מכוונת זו מעניקה שיפורים משמעותיים בתכונות מכניות מרכזיות מבלי להקריב את עמידות הליבה של קורוזיה או יכולת הריתוך המגדירה את המשפחה 316.
מאמר זה מתעמק בהגדרות, קומפוזיציות, תכונות מכניות, התנהגויות תרמיות והבחנות מעשיות בין 316L ל- 316L כדי להנחות את תהליך בחירת החומרים שלך.
מה זה 316LN?
316LN הוא חנקן - משופר, נמוך - נירוסטה פחמן אוסטניטי. זהו ביסודו שינוי של סוג 316L, שם מתבצעות תוספות מבוקרות של חנקן. ה- "N" בייעודו מציין במפורש את תכולת החנקן הזו.
המטרה העיקרית של הוספת חנקן היא להגביר את חוזק הסגסוגת, ובמיוחד את חוזק התשואה שלו, מבלי לפגוע במבנה האוסטניטי המובנה שלו, עמידות בפני קורוזיה או יכולת ריתוך. חנקן הוא מוצק מוצק - פתרון פתרון בפלדות אל חלד אוסטניטיות. זה מתמוסס באופן ביניים במכונת הברזל - כרום - מטריצת ניקל, ויוצר זני סריג המכוונים באופן משמעותי את תנועת הניתוק, ובכך מגדילים את הכוח והקשיות.
באופן חיוני, חיזוק זה מתרחש ללא צורך בטיפול בחום ושומר על הקשיחות והמשיכות המצוינים המאפיינים כיתות אוסטניטיות . 316 LN מתוקנן תחת מפרטים כמו ASTM A240, ASTM A276/A479, ASTM A312/A358, ו- EN 1.406.
הוא מוצא יישומים קריטיים בכלי לחץ, רכיבים מבניים לעיבוד כימי וסביבות ימיות, יישומים גרעיניים, מחליפי חום ורכיבים הדורשים חוזק גבוה יותר מכפי ש- 316L רגיל יכול לספק, במיוחד בטמפרטורות סביבתיות ובינוניות.
מה זה 316L?
316L היא גרסת הפחמן הנמוכה - של הפלדה הנירוסטה האוסטניטית מסוג 316. ה- "L" מייצג "פחמן נמוך", כאשר תכולת הפחמן שלו מכוסה בדרך כלל במקסימום של 0.030%. הפחתה מכוונת זו בתכולת הפחמן היא המאפיין המגדיר שלה בהשוואה לתקן 316.
היתרון העיקרי של פחמן נמוך משופר באופן דרמטי את ההתנגדות לרגישות. רגישות מתרחשת כאשר כרום קרבידס משקע בגבולות התבואה במהלך חשיפה לטמפרטורות בטווח של כ- 425 מעלות ל 850 מעלות, כגון במהלך ריתוך או שירות טמפרטורה גבוה {}}. משקעים זה מרוקנים את הכרום הצמוד לגבולות התבואה, מה שהופך את אותם אזורים לרגישים לקורוזיה בין -גראלית (IGC) או להתקף בין -גראלי (IGA) בסביבות מאכלות מסוימות.
על ידי צמצום הפחמן, 316L מצמצם משמעותית את היווצרותם של קרבידים מזיקים אלה, ומשמר את עמידות הקורוזיה שלה בחום - אזורים מושפעים (HAZ) של ריתוכים ובמהלך חשיפת טמפרטורה גבוהה {}}. הוא שומר על התנגדות הקורוזיה הכללית המצוינת של סוג 316, במיוחד כנגד סביבות נושאים בפיטורים ונקיקים בכלוריד - סביבות נשיאה בגלל תוכן המוליבדן שלו (2-3%).
316L מוגדר בסטנדרטים כמו ASTM A240, A276/A479, A312/A358 ו- EN 1.4404 (לשעבר 1.4435). זהו ה- Go - לבחירה עבור בדים מרותכים, ציוד לעיבוד כימי, ציוד תרופות ועיבוד מזון, רכיבים ימיים ויישומים ארכיטקטוניים בהם מעורב ריתוך ועמידות בפני קורוזיה היא בעלת חשיבות עליונה.
316LN VS . 316 L: השוואת קומפוזיציה
דמיון הליבה בין 316ln ל- 316L טמון בהרכב הבסיס שלהם: שניהם סגסוגות מבוססות ברזל (Fe) שמרכזו כרום משמעותי (Cr: ~ 16-18%) עבור היווצרות סרטים פסיבית ועמידות חמצון, ניקל (Ni: ~ 10-14%כדי לייצב את המבנה האוסטניטי, ומוליבדן (Mo: ~ 2-3%) כדי להדגיש את Creve and Creving, crev incepting and creve contence and crev, atecence incepting and crev, ~ 2-3%) כדי. כלורידים.
באופן חיוני, שניהם כוללים את תכולת הפחמן הנמוכה החיונית (C: פחות או שווה ל- 0.030% מקסימום) כדי להילחם ברגישות. ההבדל הקומפוזיציוני המגדיר הוא תוספת החנקן המכוון (N) ב- 316LN:
חנקן (N): זהו מפלה המפתח . 316 L בדרך כלל יש תכולת חנקן בטווח של 0.00% עד 0.10%, הנחשבת לעתים קרובות לאלמנט שיורי. לעומת זאת, 316LN מוגדר עם תוספת חנקן מכוונת, בדרך כלל נע בין 0.10% ל 0.16% מינימום, לרוב מכוסה סביב 0.22% מקסימום תלוי בתקן הספציפי. רמת חנקן מבוקרת זו היא קריטית להשגת שיפורי המאפיינים המכניים הרצויים.
מנגן (MN): סטנדרטים של 316LN מאפשרים לרוב תוכן מנגן מקסימלי מעט גבוה יותר בהשוואה למפרט 316L סטנדרטי. המנגן עוזר לשמור על חנקן בתמיסה במהלך התכה ועיבוד.
אלמנטים אחרים: רמות סיליקון (SI), זרחן (P), גופרית (ים) ואלמנטים שיוריים אחרים הם בדרך כלל דומים מאוד ונשלטים היטב בשני הסגסוגות על פי המפרט שלהם. טווחי כרום וניקל זהים בדרך כלל. טווחי מוליבדן זהים גם הם.
316LN לעומת . 316 l: מאפיינים מכניים
ההבדל המעשי המשמעותי ביותר בין 316L ל- 316L טמון בטמפרטורת החדר שלהם ובטמפרטורה גבוהה חוזק מכני, המיוחס ישירות לתכולת החנקן:
כוח התשואה: זה המקום בו מאיר 316LN. ההשפעה המוצקה - החזקה של החנקן מגדילה משמעותית את חוזק התשואה של 0.2% קיזוז. חוזק התשואה המינימלי האופייני עבור 316L מבוטל הוא בערך 170 מגה -סה (25 kSI). עבור 316LN מבוטל, זה קופץ לכ- 240 מגה-ספיני (35 קילוגרם) ומעלה, המהווה עלייה של 40-50%.
חוזק מתיחה: חנקן מגדיל גם את חוזק המתיחה האולטימטיבי, אם כי הרווח היחסי פחות דרמטי מאשר לחוזק התשואה. מינימום אופייני ל- 316L הוא 485 MPa (70 KSI) ואילו 316LN משיג כ- 550 MPa (80 kSI) מינימום-עלייה של כ 13-15%.
משיכות וקשיחות: למרבה הפלא, העלייה המשמעותית בחוזק מתוספת חנקן מגיעה עם הקרבה מינימלית במשיכות או בקשיחות. שתי הסגסוגות מציגות התארכות מצוינת וקשיחות השפעה בטמפרטורת החדר. המבנה האוסטניטי מבטיח משיכות טובה לטמפרטורות קריוגניות, כאשר 316LN שומר על מאפיין זה.
קשיות: חנקן מגדיל את הקשיות של 316LN לעומת 316L במצב מבוטל. קשיות ברינל טיפוסית (HBW) עבור 316L היא סביב 160 מקסימום, ואילו 316LN עשוי להיות קרוב יותר ל -190 כ"ס.
חוזק עייפות: חוזק התשואה המוגבר של 316LN מתרגם בדרך כלל לחוזק העייפות המשופר בהשוואה ל- 316L, במיוחד בתנאי עייפות גבוהים {}}.
התקשות בעבודה: שתי הסגסוגות עובדות מתקשות בקלות במהלך גיבוש קר. החוזק הראשוני הגבוה יותר של 316LN פירושו שהוא מגיע לרמות חוזק גבוהות יותר מהר במהלך העבודה הקרה.
316LN לעומת . 316 L: מאפיינים תרמיים
בעוד שההשפעה העיקרית של חנקן היא על חוזק מכני, היא גם משפיעה באופן עדין על התנהגויות תרמיות:
עמידות לרגישות: שתי הסגסוגות נהנות באופן שווה מתכולת הפחמן הנמוכה, ומספקות עמידות מצוינת לרגישות ולקורוזיה בין -גרגרית לאחר ריתוך או חשיפה לטווח טמפרטורת המשקעים של קרביד. חנקן עצמו אינו מהווה קרבידים מזיקים ואינו משפיע לרעה על המאפיין המכריע הזה.
גבוה - חוזק טמפרטורה: 316LN שומר על יתרון הכוח המשמעותי שלו על 316L בטמפרטורות גבוהות בינוני. חוזק התשואה הגבוה יותר שלו מתורגם ישירות להתנגדות לזחילה טובה יותר ולחוזק קרע מתח בטווח זה לעומת 316L. מעבר לטווח זה, היתרון פוחת ככל שההשפעות התרמיות שולטות.
התרחבות תרמית: מקדמי ההתרחבות התרמית (CTE) לשני הסגסוגות זהים כמעט ואופניים לפלדות אל חלד אוסטניטיות.
מוליכות תרמית: ערכי המוליכות התרמית לשני הסגסוגות דומים מאוד ונמוכים יחסית בהשוואה לפלדות פחמן.
טווח התכה: טווחי ההיתוך של שני הסגסוגות זהים בעיקרם, בדרך כלל בסביבות 1370-1400 מעלות.
תַקצִיר
בחירה בין 316ln ו- 316L תלויים בהבנת דמיון הליבה שלהם ואת הגורם המבדיל העיקרי. שתי הסגסוגות מציעות עמידות בפני קורוזיה כללית מצוינת, במיוחד נגד כלורידים כתוצאה ממוליבדן, והתנגדות יוצאת מן הכלל לרגישות ולהתקף בין -גרגרי בגלל תכולת הפחמן הנמוכה שלהם. הם חולקים יכולת בדים טובה, יכולת ריתוך וקשיחות קריוגנית.
היתרון המכריע של 316LN הוא חוזקו המכני הגבוה משמעותית, במיוחד חוזק התשואה, שהועבר על ידי תוספת החנקן המבוקרת שלו. יתרון חוזק זה נמשך בטמפרטורות מוגברות בינוניות, ומציע התנגדות טובה יותר לזחילה ולקרע מתח.
