U carstvu korozije - rezistentni austenitni nehrđajući čelici, ocjene "L" označavaju ključno poboljšanje: kontrolirani sadržaj niskog ugljika kako bi se smanjila senzibilizacija i intergranularna korozija tijekom zavarivanja ili visoka ekspozicija temperature.
316l je temeljna niska - ugljična varijanta legure radnog konja 316, poznata po izvrsnoj općoj otpornosti na koroziju, posebno protiv klorida i dobre izmišljenosti.
316Ln se izravno temelji na ovom temelju, dodajući precizno kontrolirani dušik (n) sastav 316L. Ovaj namjerni dodatak dušika daje značajna poboljšanja u ključnim mehaničkim svojstvima bez žrtvovanja otpornosti na koroziju jezgre ili zavarivosti koja definira obitelj 316.
Ovaj se članak udubi u definicije, skladbe, mehanička svojstva, toplinsko ponašanje i praktične razlike između 316 ln i 316L kako bi se vodio vaš postupak odabira materijala.
Što je 316LN?
316ln je dušik - poboljšani, niski - ugljični austenitni nehrđajući čelik. To je u osnovi modifikacija tipa 316L, gdje su napravljeni kontrolirani dodaci dušika. "N" u njegovoj oznaci izričito označava ovaj sadržaj dušika.
Primarna svrha dodavanja dušika je povećati čvrstoću legure, posebno njezinu čvrstoću prinosa, bez ugrožavanja njegove inherentne austenitne strukture, otpornosti na koroziju ili zavarivost. Dušik je moćna kruta - jačanje otopine u austenitnim nehrđajućim čelicima. Otopi se interstitno u željezu - kromu - matrica nikla, stvarajući sojeve rešetke koji značajno ometaju pokret dislokacije, povećavajući tako snagu i tvrdoću.
Ono što je presudno, ovo jačanje događa se bez potrebe za toplinskom obradom i održava izvrsnu žilavost i duktilnost karakteristične za austenitne ocjene . 316 ln je standardizirano pod specifikacijama kao što su ASTM A240, ASTM A276/A479, ASTM A312/A358 i EN 1,4406.
Nalazi kritične primjene u tlačnim žilama, strukturnim komponentama za kemijsku obradu i morsko okruženje, nuklearne primjene, izmjenjivače topline i komponente koje zahtijevaju veću čvrstoću od standarda 316L mogu pružiti, posebno na sobnoj i umjereno povišene temperature.
Što je 316L?
316l je niska - ugljična verzija široko korištenog tipa 316 Austenitni nehrđajući čelik. "L" je "niski ugljik", a sadržaj ugljika obično ograničen na maksimalno 0,030%. Ovo namjerno smanjenje sadržaja ugljika je njegova karakteristična karakteristika u usporedbi sa standardnim 316.
Primarna korist niskog ugljika dramatično je poboljšana otpornost na senzibilizaciju. Osjetljivost nastaje kada kromirani karbidi talože na granicama zrna tijekom izlaganja temperaturama u rasponu od približno 425 stupnjeva do 850 stupnjeva, poput zavarivanja ili visoke usluge temperature. Ova oborina iscrpljuje krom uz granice zrna, čineći ta područja osjetljiva na intergranularnu koroziju (IGC) ili intergranularni napad (IgA) u određenim korozivnim okruženjima.
Minimiziranjem ugljika, 316L značajno smanjuje stvaranje ovih štetnih karbida, očuvajući njegov otpor korozije u toplini - pogođene zone (HAZ) zavarivanja i tijekom visoke izloženosti temperaturi -. Zadržava izvrsnu opću otpornost na koroziju tipa 316, posebno protiv korozije pittinga i pukotina u kloridu - Bealing okruženja zbog svog sadržaja molibdena (2-3%).
316L je naveden u standardima poput ASTM A240, A276/A479, A312/A358 i EN 1.4404 (ranije 1.4435). To je Go - izbor za zavarene proizvodnje, opremu za kemijsku obradu, opremu za farmaceutsku i preradu hrane, morske komponente i arhitektonske primjene gdje je zavarivanje uključeno i otpornost na koroziju je najvažnija.
316ln vs . 316 l: Usporedba sastava
Sličnost jezgre između 316Ln i 316L leži u njihovom baznom sastavu: obje su legure temeljene na željezu (Fe) usredotočene na značajni kromim (CR: ~ 16-18%) za stvaranje pasivnog filma i otpornost na oksidaciju, nikl (NI: ~ 10-14%) da se stabiliziraju i pojačaju, a pojačavaju se (: ~ 2-2-3-3-3-3-2-2-:: kloridi.
Ono što je presudno, oba imaju bitni sadržaj niskog ugljika (C: manji od ili jednako 0,030% max) za borbu protiv senzibilizacije. Definirajuća sastavna razlika je dodatak namjernog dušika (n) u 316Ln:
Dušik (N): Ovo je ključni diskriminator . 316 l obično ima sadržaj dušika u rasponu od 0,00% do 0,10%, često se smatra zaostalim elementom. Suprotno tome, 316LN je naveden s namjernim dodatkom dušika, obično se kreće od 0,10% do 0,16% minimalnog, često ograničava oko 0,22% max, ovisno o specifičnom standardu. Ova kontrolirana razina dušika presudna je za postizanje željenih poboljšanja mehaničkog svojstva.
Mangan (MN): Standardi za 316LN često omogućuju nešto veći maksimalni sadržaj mangana u usporedbi sa standardnim specifikacijama 316L. Mangan pomaže zadržati dušik u otopini tijekom taljenja i obrade.
Ostali elementi: Razine silicija (SI), fosfora (P), sumpora (i) i drugih zaostalih elemenata uglavnom su vrlo slični i čvrsto kontrolirani u obje legure prema njihovim specifikacijama. Krom i nikl rasponi su obično identični. Rasponi molibdena su također identični.
316ln vs . 316 l: mehanička svojstva
Najznačajnija praktična razlika između 316LN i 316L leži u njihovoj sobnoj temperaturi i povišenoj temperaturnoj mehaničkoj čvrstoći, koja se može izravno pripisati sadržaju dušika:
Snaga prinosa: Ovdje sjaji 316LN. Čvrsta - Otopina jačanja dušika značajno povećava snagu prinosa od 0,2% pomaka. Tipična minimalna čvrstoća prinosa za žarko 316L je oko 170 MPa (25 ksi). Za žarište 316Ln, ovo skače na otprilike 240 MPa (35 ksi) ili više, što predstavlja povećanje od 40-50%.
Vlačna čvrstoća: Dušik također povećava krajnju vlačnu čvrstoću, iako je proporcionalni dobitak manje dramatičan nego za čvrstoću prinosa. Tipični minimalni UT za 316L je 485 MPa (70 KSI), dok 316LN postiže oko 550 MPa (80 ksi) minimuma-povećanje od oko 13-15%.
Duktilnost i žilavost: Izuzetno, značajno povećanje snage od dodavanja dušika dolazi s minimalnom žrtvom u duktilnosti ili žilavosti. Obje legure pokazuju izvrsno izduživanje i žilavost utjecaja na sobnoj temperaturi. Austenitna struktura osigurava dobru duktilnost sve do kriogenih temperatura, pri čemu 316 ln održava ovu karakteristiku.
Tvrdoća: Dušik povećava tvrdoću od 316 ln u usporedbi s 316L u žaruljenom stanju. Tipična Brinell tvrdoća (HBW) za 316L je oko 160 max, dok bi 316LN mogao biti bliži 190 HBW.
Snaga umora: Povećana čvrstoća prinosa od 316 ln općenito znači poboljšanu čvrstoću umora u usporedbi s 316L, posebno u visokim uvjetima zamora ciklusa.
Rad otvrdnjavanja: Obje legure rade lako stvrdnjavaju se tijekom hladnog formiranja. Veća početna čvrstoća od 316 ln znači da brže dostiže veće razine snage tijekom hladnog rada.
316ln vs . 316 l: toplinska svojstva
Iako je primarni utjecaj dušika na mehaničku čvrstoću, on također suptilno utječe na neka toplinska ponašanja:
Otpornost na osjetljivost: obje legure imaju jednako od niskog sadržaja ugljika, pružajući izvrsnu otpornost na senzibilizaciju i naknadnu intergranularnu koroziju tijekom zavarivanja ili izlaganja temperaturnom rasponu oborina karbida. Sam dušik ne tvori štetne karbide i ne negativno ne utječe na ovo ključno svojstvo.
Visoka - Temperaturna čvrstoća: 316LN održava svoju značajnu prednost čvrstoće u odnosu na 316L pri umjereno povišenim temperaturama. Njegova veća čvrstoća prinosa izravno se odnosi na bolju otpornost na puzanje i čvrstoću pucanja stresa u ovom rasponu u usporedbi s 316L. Iza ovog raspona, prednost se smanjuje kako dominiraju toplinski efekti.
Toplinska ekspanzija: Koeficijenti toplinske ekspanzije (CTE) za obje legure gotovo su identični i tipični za austenitne nehrđajuće čelika.
Toplinska vodljivost: Vrijednosti toplinske vodljivosti za obje legure su vrlo slične i relativno niske u usporedbi s ugljičnim čelicima.
Raspon topljenja: Rasponi topljenja obje legure su u osnovi identični, obično oko 1370-1400 stupnjeva.
Sažetak
Odabir između 316LN i 316L ovisi o razumijevanju njihove temeljne sličnosti i ključnog diferenciranog faktora. Obje legure nude izvrsnu opću otpornost na koroziju, posebno protiv klorida zbog molibdena, i izvanredne otpornosti na senzibilizaciju i intergranularni napad zbog njihovog kontroliranog sadržaja niskog ugljika. Dijele dobru izmišljenost, zavarivost i kriogenu žilavost.
Odlučna prednost od 316 ln je njegova značajno veća mehanička čvrstoća, posebno čvrstoća prinosa, koja je prenosila njegovo kontrolirano dodavanje dušika. Ova prednost snage traje na umjereno povišenim temperaturama, nudeći bolju otpornost puzanju i puknuću stresa.
