נירוסטה 317L (UNS S31703, EN 1.4438)היא פלדת אל-חלד אוסטניטית נמוכה-עם פחמן מוליבדן-הנושאת, המציעה עמידות מעולה בפני קורוזיה בהשוואה לדרגת 316L הנפוצה. ה-"L" מייצג "פחמן נמוך" (פחות או שווה ל-0.03%), מה שמונע היווצרות של כרום קרבידים מזיקים במהלך הריתוך-מבטל את הצורך בטיפול בחום לאחר-ריתוך.
מאמר זה מציג את הרכב לוחות הפלדה 317L, טיפול בחום, תכונות מכניות ופיזיות ויישומים.
הרכב כימי של לוח פלדה 317L
הטבלה שלהלן מציגה את דרישות ההרכב הכימי האופייניות עבור 317L לפי ASTM A240.
|
אֵלֵמֶנט |
משקל % |
תפקיד בסגסוגת |
|
Chromium (Cr) |
18.0 – 20.0 |
יוצר שכבת תחמוצת מגן; עמיד בפני קורוזיה וחמצון כלליים |
|
ניקל (ני) |
11.0 – 15.0 |
מייצב מבנה אוסטניטי; משפר קשיחות ועמידות בפני קורוזיה |
|
מוליבדן (מו) |
3.0 – 4.0 |
אלמנט מפתח - חוסם התפרצות חריצים והתקפת חריצים מכלורידים |
|
פחמן (C) |
פחות או שווה ל-0.03 |
פחמן נמוך מונע משקעי קרביד במהלך הריתוך |
|
מנגן (Mn) |
פחות או שווה ל-2.00 |
מסייע בהתחמצנות ויכולת עבודה חמה |
|
סיליקון (Si) |
פחות או שווה ל-0.75 |
משפר את עמידות החמצון |
|
זרחן (P) |
פחות או שווה ל-0.045 |
טומאה, נשמר נמוך |
|
גופרית (S) |
פחות או שווה ל-0.030 |
טומאה, נשמר נמוך |
|
ברזל (Fe) |
לְאַזֵן |
מתכת בסיס |
מקור: ASTM A240/A240M
טיפול בחום של לוח פלדה 317L
תהליך הטיפול בחום של לוח פלדה 317L נועד לייעל את עמידות בפני קורוזיה ותכונות מכניות תוך שמירה על המבנה המיקרו-אוסטניטי.
חישול פתרון
טיפול החום הסטנדרטי עבור פלטת נירוסטה 317L הוא חישול תמיסה, המבוצע בדרך כלל בטמפרטורות שבין 1010 מעלות ל-1120 מעלות, ולאחר מכן קירור מהיר.
תהליך זה עוזר:
ממיסים כרום קרבידים
שחזר עמידות בפני קורוזיה
שפר את המשיכות
הפגת מתח פנימי
קירור מהיר לאחר חישול חיוני למניעת משקעי קרביד, מה שעלול להפחית את עמידות בפני קורוזיה.
הפגת מתחים
בתהליכי ייצור מסוימים, ניתן להשתמש בהפגת מתחים כדי להפחית מתחים שיוריים לאחר יצירה או ריתוך. עם זאת, יש להימנע מחימום יתר מכיוון שהוא עלול להשפיע על ביצועי הקורוזיה.
שיקולי ריתוך
מכיוון שללוחית פלדה 317L יש תכולת פחמן נמוכה, היא בדרך כלל אינה דורשת טיפול בחום לאחר-ריתוך. זה מקל על הייצור ומפחית את עלויות הייצור.
יכולת הריתוך המעולה שלו מאפשרת שימוש בשיטות ריתוך נפוצות כגון:
ריתוך TIG
ריתוך MIG
ריתוך בקשת מתכת מוגנת
ריתוך קשת שקוע
זוהי אחת הסיבות לכך שצלחות נירוסטה 317L מועדפות עבור ציוד מרותך גדול.
מאפיינים מכניים ופיזיים של לוח פלדה 317L
מאפיינים מכניים של לוח פלדה 317L
|
נֶכֶס |
ערך (מדד) |
ערך (אימפריאלי) |
|
חוזק מתיחה (דקות) |
515 MPa |
75,000 psi |
|
חוזק תשואה (היסט של 0.2%, דקות) |
205 MPa |
30,000 psi |
|
התארכות (מינימום, ב-2 אינץ') |
40% |
40% |
|
קשיות (מקסימום) |
217 HBW |
217 HBW |
|
מודול אלסטיות |
200 GPA |
29,000 ksi |
|
קשיחות השפעה (חריץ V-Charpy) |
>100 J בטמפ' החדר |
משיכות מעולה |
מקור: ASTM A240, ASME SA-240
מאפיינים פיזיים של לוח פלדה 317L
|
נֶכֶס |
עֵרֶך |
הערות |
|
צְפִיפוּת |
7.98 גרם/ס"מ³ (0.288 פאונד/אינץ'³) |
מעט גבוה מ-304/316 בגלל יותר מוליבדן |
|
טווח התכה |
1370 - 1400 מעלות (2500 - 2550 מעלות F) |
אופייני לפלדות אל חלד אוסטניטיות |
|
מוליכות תרמית |
15.0 W/m·K (ב-100 מעלות) |
נמוך יותר מפלדת פחמן; עולה עם הטמפרטורה |
|
קיבולת חום ספציפית |
500 J/kg·K (בטמפרטורת החדר) |
אופייני לדרגות אוסטניטיות |
|
התנגדות חשמלית |
0.74 µΩ·m |
לא-מגנטי במצב חישול |
|
מקדם התפשטות תרמית |
16.0 × 10⁻⁶/מעלה (20-1000 מעלות) |
גבוה יותר מפלדות פריטיות; לאפשר הרחבה בעיצובים-בטמפרטורה גבוהה |
|
מאפיינים מגנטיים |
לא-מגנטי (חישול) |
עלול להיות מעט מגנטי לאחר עבודה קרה |
מקור: דפי מידע מרובים של ספקים
יישומים של לוח פלדה 317L
בגלל העמידות המשופרת שלה בפני קורוזיה ויכולת ההרכבה שלה, לוח פלדה 317L זוכה לסמוך בתעשיות:
עיבוד כימי ופטרוכימימשמש במיכלים, בכורים ובצנרת המטפלים בזרמים המכילים חומצות, ממיסים וכלוריד-. תכולת המוליבדן הגבוהה יותר מגינה מפני גלים שיהרוס 316L.
תעשיית עיסת ניירציוד למפעלי אקונומיקה, מעכלים ומאיידים נהנים מההתנגדות של 317L לכלור דו חמצני וליקרים אלקליין.
תרופות ועיבוד מזוןכלים סניטריים, צנרת ומחלפי חום דורשים משטחים נקיים-ללא קורוזיה. 317L עומד בתקני היגיינה מחמירים תוך עמידה בכימיקלים אגרסיביים לניקוי.
ייצור חשמל והסרת גזי פליטהמערכות קרצוף, ארובות ויחידות לשחזור חום- מתמודדות עם עיבוי חומצי; 317L מספק ביצועים אמינים לטווח ארוך-.
ימית וחוףפלטפורמות ימיות, מתקני התפלה ומערכות צנרת מי ים מנצלות את עמידות הכלוריד שלה.
שימושים אחריםכוללים ציוד לצביעת טקסטיל, ייצור דשנים ואלמנטים אדריכליים באזורי החוף.
מהנדסים מרבים לציין את 317L כאשר 316L הראה כישלון מוקדם, וחוסך זמן השבתה והחלפה יקרים.
מַסְקָנָה
לוחית נירוסטה 317L היא סגסוגת אוסטניטית מוליבדן נמוכה-וגבוהה- המציעה עמידות בפני קורוזיה טובה משמעותית מ-316L, במיוחד בסביבות עשירות בכלוריד- וחומצות. תכולת הכרום הגבוהה יותר שלו (18-20%), ניקל (11-15%) ומוליבדן (3-4%) מעניקות לו ערך PREN של 30-34, מה שהופך אותו לעמיד ביותר בפני חריצים, קורוזיה של חריצים והתקפה כימית כללית.
תכולת הפחמן הנמוכה (פחות או שווה ל-0.03%) מבטלת את הסיכון לרגישות במהלך הריתוך, כך שניתן לרתך 317L ולהכניסו ישירות לשירות ללא טיפול חום לאחר-הריתוך יקר. הוא מציע גם תכונות מכניות מצוינות, עם חוזק תפוקה מינימלי של 205 MPa והתארכות של 40%, יחד עם קשיחות יוצאת דופן בטמפרטורה- נמוכה עד לטמפרטורות קריוגניות.
בעת בחירת 317L, תמיד קנה מאספק מכובדהמספק אישורי טחנה מלאים (ASTM A240, ASME SA-240, EN 10204 3.1) ועקיבות.
