Azzar li ma jsaddadx 317L vs 316L: Meta l-molibdenu żejjed jagħmel id-differenza fir-reżistenza għall-pitting

Azzar 316Lhuwa l-istainless steel l-aktar użat fis-servizz korrużiv, u għal raġuni tajba: iwweldja faċilment, jirreżisti l-korrużjoni ġenerali, u jiswa inqas mill-biċċa l-kbira tal-ligi ogħla. Iżda hemm mod ta 'falliment fejn 316L bil-kwiet iħalli lill-inġiniera jniżżlu - il-korrużjoni tal-pitting f'ambjenti rikki tal-klorur-. L-ilma baħar, l-ilma salmastru li jkessaħ, il-melħ tat-triq, is-salmura tal-proċess, u anke l-umdità kostali kollha jistgħu jikkawżaw li 316L jiżviluppa ħofor ċkejkna u fondi li l-mina minn ġol-ħajt tal-metall u jikkawżaw tnixxijiet - spiss mingħajr twissija viżibbli.

317L jeżisti eżattament għal din is-sitwazzjoni. Id-differenza kollha bejn 316L u 317L tinżel għal element wieħed: molibdenu. 316L fih 2-3% molibdenu; 317L fih 3-4%. Dak 1% molibdenu żejjed, flimkien ma 'kromju ftit aktar (18-20% vs 16-18%), jgħolli r-reżistenza tal-pitting tal-liga b'madwar 25% - biżżejjed biex tfisser id-differenza bejn heat exchanger li jdum 3 snin u wieħed li jdum 15. nadif mingħajr sensitizzazzjoni.

Jekk il-komponent 316L tiegħek se jara joni tal-klorur (Cl⁻) - speċjalment kloruri sħan jew aċidużi - u l-pitting huwa l-mod ta 'falliment li inti inkwetat dwarha, aġġorna għal 317L. Il-primjum ta' spiża ta' 15-30% jixtrik bejn wieħed u ieħor 25% aktar reżistenza għall-pitting, li hija assigurazzjoni irħisa kontra falliment ta' chloride-pitting. Jekk l-ambjent m'għandux kloruri, 316L ġeneralment ikun biżżejjed u aktar ekonomiku. Fil-qosor: 316L huwa l-inadempjenza, 317L huwa l-aġġornament tal-klorur.

Kompożizzjoni Kimika

316L u 317L jaqsmu l-istess bażi awstenitika u l-istess karbonju ultra-baxx (Inqas minn jew ugwali għal 0.03%), iżda jvarjaw fi tliet elementi tal-liga: molibdenu (2-3% vs 3-4%), kromju (16-18% vs 18-20% vs 18-20% (%), u 1-1-1-1% nikil (%), u 1-1-1% Il-molibdenu żejjed huwa d-differenza deċiżiva - huwa l-element li jirreżisti l-korrużjoni tal-pitting u tal-xquq f'ambjenti tal-klorur. Kull ħaġa oħra dwar iż-żewġ gradi hija essenzjalment l-istess.

Iż-żewġ gradi jappartjenu għall-familja tal-istainless steel awstenitiku 300-serje u jġorru s-suffiss "L", li jfisser "Karbonju Baxx" (Inqas minn jew ugwali għal 0.03%) għal reżistenza massima għas-sensitizzazzjoni tal-weldjatura. Il-molibdenu huwa l-element tal-liga li jiddefinixxi li jifred il-familja 316/317 minn 304 sempliċi. Fil-316L, il-molibdenu jvarja minn 2% sa 3%. F'317L, tvarja minn 3% sa 4%. Din hija qabża sinifikanti: il-molibdenu huwa għali u qawwi, u li jmur minn ~ 2.5% għal ~ 3.5% molibdenu huwa dak li jittrasforma 316L f'liga ta '"grad marittimu".

Għaliex il-Molibdenu Jirreżisti Pitting - Ix-Xjenza f'Lingwa Sempliċi

Il-molibdenu jirreżisti l-ħofor minħabba li jagħmel il-film protettiv tal-ossidu tal-kromju fuq il-wiċċ tal-azzar aktar b'saħħtu u aktar awto-tiswija. Meta jone tal-klorur jattakka punt dgħajjef fil-film, il-molibdenu fil-liga jirreaġixxi mal-ilma biex jifforma molibdati, li jerġgħu jgħaqqdu l-film bil-ħsara. Iktar molibdenu=aktar mgħaġġel u aktar komplut awto-tiswija=inqas ħofor li jikbru fi tnixxijiet. Dan huwa għaliex ir-reżistenza tal-pitting tal-iskali tal-istainless steel kważi direttament b'kontenut ta 'molibdenu.

L-azzar li ma jsaddadx jirreżisti l-korrużjoni minħabba film inviżibbli tal-ossidu tal-kromju (Cr₂O₃) li jifforma fuq il-wiċċ tiegħu fil-preżenza tal-ossiġnu. Dan il-film huwa biss ftit nanometri ħoxnin - eluf ta' darbiet irqaq minn xagħar uman - iżda huwa dak li jagħmel l-istainless steel "stainless." Il-problema hija li l-joni tal-klorur huma aggressivi li jkissru l-film-. Jone tal-klorur jista 'jippanċja mill-film tal-ossidu f'punt dgħajjef mikroskopiku (inklużjoni tas-sulfid, scratch, limitu tal-qamħ) u jattakka l-metall vojt taħt.

Ladarba tibda ħofra, din tkun qed taċċellera waħedha-: in-naħa ta' ġewwa tal-ħofra ssir aċiduża u ossiġnu-ġuħ, li jżomm il-film milli jerġa' jif-, filwaqt li l-metall tal-madwar jibqa' passiv. Dan joħloq ċellula galvanika ċkejkna - batterija minjatura - fejn l-intern tal-fossa huwa l-anodu (jissadda malajr) u l-wiċċ tal-madwar huwa l-katodu (protett). Ir-riżultat huwa toqba dejqa u fil-fond li tista 'mina permezz tal-ħxuna tal-ħajt kollu filwaqt li l-bqija tal-wiċċ jidher mhux mittiefsa. Il-ħofor huwa perikoluż preċiżament minħabba li huwa lokalizzat: pajp jista' jitlef 0.01% tal-piż totali tiegħu għall-korrużjoni iżda jfalli kompletament minn ħofra waħda minn-ħajt.

Il-molibdenu jinterrompi dan il-proċess. Il-molibdenu fil-liga jinħall fis-soluzzjoni tal-ħofra u jgħin mill-ġdid-passiva l-wiċċ tal-metall, u jifforma komposti tal-molibdat li jmexxu l-attakk u jippermettu li l-film tal-ossidu jerġa' jifforma-. Molibdenu ogħla ifisser li l-liga tista 'tissewwa l-ħsara tal-film aktar malajr milli l-kloruri jistgħu jkissruha. Dan huwa għaliex 317L, b'~3.5% molibdenu, jirreżisti l-pitting b'mod sinifikanti aħjar minn 316L b'~2.5%.

PREN - In-Numru Li Jikkwantifika r-Reżistenza għall-Pitting

PREN (Numru Ekwivalenti tar-Reżistenza għall-Pitting) huwa l-mod standard biex tikklassifika l-istainless steel għar-reżistenza għall-pitting: PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N. 316L għandu PREN ta’ madwar 24-26; 317L għandu PREN ta' madwar 29-31. Dak id-distakk ta '5 punti jirrappreżenta titjib reali u li jista' jitkejjel fir-reżistenza għall-pitting tal-klorur - u huwa kważi kollu dovut għall-molibdenu żejjed ta '1%.

Il-formula PREN hija għodda ta 'screening malajr, mhux garanzija. Jgħidlek, f'numru wieħed, jekk grad huwiex kandidat raġonevoli għal ambjent partikolari tal-klorur. Bħala regola ġenerali: PREN taħt l-20 mhux adattat għal kwalunkwe espożizzjoni sinifikanti għall-klorur; PREN 20-30 jimmaniġġja kloruri ħfief għal moderati (ilma salmastru, tixrid ħafif tal-ilma baħar); PREN 30-40 jimmaniġġja kloruri aggressivi (immersjoni fl-ilma baħar, salmura sħuna); PREN 'il fuq minn 40 huwa meħtieġ għal servizz sever (ilma baħar sħun, bliċ, kloruri aċidużi). Avviż fejn jaqgħu 316L u 317L: 316L joqgħod ħdejn il-qiegħ tal-medda "moderata", filwaqt li 317L jilħaq il-quċċata tiegħu - pass sinifikanti 'l fuq, għalkemm għadu taħt il-ligi vera ta' grad ta 'ilma baħar.

Reżistenza għall-korrużjoni

F'ambjenti li fihom il-klorur-, 317L huwa deċiżament aktar reżistenti għall-korrużjoni tal-ħofor u xquq minn 316L. It-temperatura kritika tal-pitting (CPT) ta '317L hija bejn wieħed u ieħor 25-35 grad, kontra 15-20 grad għal 316L - jiġifieri 317L jista' jittollera soluzzjonijiet ta 'klorur 10-15 grad aktar sħun qabel ma jibda l-pitting. Għall-korrużjoni tax-xquq, id-distakk huwa simili: 317L jgħix f'kundizzjonijiet ta 'klorur li malajr jikkorrodu 316L, speċjalment taħt gaskits, depożiti u qfieli.

Il-korrużjoni tal-pitting hija l-attakk lokalizzat li jipproduċi toqob żgħar u fondi f'wiċċ li kieku mod ieħor. Il-korrużjoni tal-xquq hija l-kuġina qrib tagħha: attakk li jseħħ f'lakuni stretti - taħt gaskits, washers, bolt heads, spatter tal-weldjatura, tkabbir tal-baħar, jew depożiti akkumulati - fejn l-ambjent isir staġnat, ossiġnu-eżawrit, u aċidifikat. Il-korrużjoni tal-xquq hija ġeneralment aktar aggressiva mill-ħofor minħabba li l-ġeometrija tal-xquq taqbad il-kloruri u l-aċidu filwaqt li teskludi l-ossiġnu meħtieġ biex tissewwa l-film protettiv.

Iż-żewġ modi ta 'falliment huma kkaratterizzati minn temperatura kritika: taħt is-CPT (temperatura kritika tal-pitting) jew CCT (temperatura kritika tal-crevice), il-liga tirreżisti l-attakk; fuqha, l-attakk jibda u jippropaga. Dawn it-temperaturi jitkejlu permezz ta' testijiet standardizzati (ASTM G48) f'soluzzjoni ta' klorur ferriku. Is-CPT ta '316L huwa tipikament madwar 15-20 grad, filwaqt li 317L jittestja madwar 25-35 grad. Dik id-differenza ta '10-15-il grad hija sinifikanti ħafna fil-prattika: hija d-differenza bejn skambjatur tas-sħana li jgħix ilma baħar tropikali u wieħed li jħaffef fi żmien xhur.

Aċidu Sulfuriku u Fosforiku - Il-Vantaġġ Ieħor ta '317L

Lil hinn mill-pitting, 317L jissupera wkoll 316L fl-aċidi riduttivi - partikolarment aċidu sulfuriku u fosforiku - minħabba li l-kontenut ogħla tiegħu ta 'molibdenu, kromju u nikil itejjeb ir-reżistenza għall-kundizzjonijiet ta' tnaqqis (ossiġnu-ġuħ) misjuba ġewwa dawn l-aċidi. Dan huwa għaliex 317L huwa l-materjal tradizzjonali għall-evaporaturi tal-aċidu fosforiku, l-ipproċessar tal-aċidu xaħmi, u l-immaniġġjar tal-aċidu sulfuriku fl-industriji kimiċi u tal-ikel.

Dan huwa punt importanti li ħafna inġiniera jinjoraw: 317L mhuwiex biss "aktar pitting-reżistenti 316L" - huwa wkoll aktar reżistenti għal ċerti aċidi. L-aċidu sulfuriku (H₂SO₄) u l-aċidu fosforiku (H₃PO₄) huma aċidi li jnaqqas, li jfisser li jattakkaw il-metall fejn l-ossiġnu huwa skars - ġewwa l-aċidu innifsu - aktar milli fil-wiċċ rikk tal-ossiġnu-. L-ogħla kromju (18-20%), molibdenu (3-4%), u nikil (11-15%) fi 317L jagħtuha reżistenza aħjar għal dawn il-kundizzjonijiet ta 'tnaqqis minn 316L.

L-eżempju klassiku huwa l-produzzjoni u l-evaporazzjoni tal-aċidu fosforiku. L-aċidu fosforiku tal-proċess imxarrab-fih kloruri u fluworidi li jpoġġu 316L, għalhekk 317L huwa l-materjal standard għal tubi tal-evaporatur, ħiters, u pompi f'dan is-servizz. Bl-istess mod, fl-ipproċessar tal-aċidu xaħmi (żjut li jittieklu, sapun, deterġenti), 317L jirreżisti l-kundizzjonijiet aċidużi sħun aħjar minn 316L. Jekk l-applikazzjoni tiegħek tinvolvi aċidu sulfuriku jew fosforiku - anke f'konċentrazzjonijiet modesti - 317L hija l-għażla aktar sigura.

Korrużjoni Ġenerali

Għal korrużjoni ġenerali (uniformi) f'ambjenti mhux-klorur, esponiment atmosferiku mhux-aċidu -, ilma ħelu, aċidi organiċi ħfief fl-ikel - 316L u 317L jaħdmu essenzjalment b'mod identiku, minħabba li r-reżistenza għall-korrużjoni ġenerali hija rregolata prinċipalment mill-kontenut tal-kromju, li huwa qrib fiż-żewġ gradi. Il-premium għal 317L ma jixtrilek xejn f'dawn l-ambjenti ħfief, u huwa għalhekk li 316L jibqa' d-default ekonomiku għal servizz korrużiv għal skopijiet ġenerali-.

Dan huwa l-kontrapunt kruċjali għall-vantaġġ 317L: mhuwiex universalment aħjar. F'ambjenti mingħajr kloruri jew aċidi li jnaqqsu, il-molibdenu żejjed f'317L jinħela, u qed tħallas 15-30% aktar għar-reżistenza għall-korrużjoni li qatt mhu se tuża. Għall-ipproċessar tal-ikel mingħajr salmura, tagħmir farmaċewtiku, applikazzjonijiet arkitettoniċi, u tqandil kimiku ġenerali li huwa ħieles mill-klorur, 316L hija l-għażla korretta u ekonomika. Il-ħila fl-għażla tal-materjal hija li tkun taf meta t-theddida tal-klorur jew tal-aċidu hija reali biżżejjed biex tiġġustifika l-aġġornament 317L.

Proprjetajiet Mekkaniċi

317L huwa kemmxejn aktar b'saħħtu minn 316L f'temperatura tal-kamra: is-saħħa tat-tensjoni minima tagħha hija 515 MPa (75 ksi) kontra 485 MPa (70 ksi) għal 316L, u s-saħħa ta 'rendiment minimu tagħha hija 205 MPa (30 ksi) kontra 170 MPa (25 ksi). Dan il-vantaġġ tas-saħħa ta '6-20% ġej mill-kontenut ogħla ta' kromju, molibdenu u nitroġenu - iżda huwa fattur minuri, mhux raġuni biex tagħżel 317L. Id-deċiżjoni li tuża 317L hija mmexxija minn reżistenza għall-korrużjoni, mhux saħħa.

Formabilità u Ħidma

Iż-żewġ gradi huma kompletament awstenitiċi u formabbli ħafna, iwweldjati, u duttili. 317L hija kemxejn aktar diffiċli biex taħdem bil-kesħa-minn 316L minħabba l-kontenut ta 'liga ogħla tagħha (jaħdem-jibbies daqsxejn aktar malajr), iżda d-differenza hija żgħira fil-prattika. Għall-magni, iż-żewġ gradi huma simili, għalkemm il-kontenut ta 'liga ogħla ta' 317L inaqqas xi ftit il-magni. L-ebda grad ma jista' jibbies bi trattament bis-sħana - huma mwebbsa biss b'xogħol kiesaħ.

Nota prattika għall-fabbrikanti: minħabba li 317L fih aktar molibdenu, kromju, u nikil, ix-xogħol-jibbies kemmxejn aktar malajr minn 316L waqt l-iffurmar fil-kesħa u l-magni. Dan ifisser bidliet ta 'għodda kemmxejn aktar frekwenti u raġġi tal-liwja kemmxejn akbar jistgħu jkunu meħtieġa. Madankollu, għall-maġġoranza assoluta tal-applikazzjonijiet - pajpijiet, fittings, flanġi, pjanċa, u folja - 317L jiffabbrika essenzjalment bl-istess faċilità bħal 316L bl-użu ta 'prattiki standard tal-istainless steel.

[Sors] ASTM A240/A240M - Speċifikazzjoni Standard għall-Kromju u l-Kromju-Nikil Stainless Steel Plate, Sheet, and Strip.

Iwweldjar - It-tnejn Iwweldjaw B'mod Nadif, Imma Qabbel mal-Metal tal-Mili

Kemm 316L kif ukoll 317L huma gradi L-b'Inqas minn jew ugwali għal 0.03% karbonju, għalhekk it-tnejn iwweldjaw b'mod nadif mingħajr trattament tas-sħana ta' wara-weldjatura u jirreżistu s-sensitizzazzjoni fil-kondizzjoni-iwweldjata. Ir-regola ewlenija hija l-għażla tal-metall tal-mili: għal ġonta 317L, uża mili ER317L (AWS A5.9) sabiex il-metall tal-weldjatura jaqbel mal-kontenut ogħla tal-molibdenu tal-metall bażiku. L-użu ta' mili 316L f'ġonta 317L joħloq-żona ta' weldjatura PREN aktar baxxa - punt dgħajjef potenzjali ta' pitting fis-servizz tal-klorur.

In-Nassa tal-Metall tal-Mili

Meta tiwweldja 317L - jew tgħaqqad 316L ma 317L - uża metall tal-mili ER317L. Il-metall tal-weldjatura għandu jkollu mill-inqas molibdenu daqs il-metall bażiku aktar reżistenti għall-korrużjoni-. Jekk iwweldja 317L bil-mili ER316L, ix-xoffa tal-weldjatura ssir il-punt dgħajjef tal-korrużjoni u se toqgħod qabel it-317L tal-madwar - tegħleb l-iskop kollu li tispeċifika 317L.

Dan huwa żball komuni u għali fil-qasam. Fabbrikatur imdorri biex iwweldja 316L jista 'jilħaq awtomatikament għall-mili ER316L. Meta l-ġonta tkun fil-fatt 317L (jew 316L-sa-317L), il-metall tal-weldjatura depożitat jispiċċa b'molibdenu ta' ~ 2.5% biss, filwaqt li l-metall bażiku għandu ~ 3.5%. F'ambjent tal-klorur, ix-xoffa tal-weldjatura - bil-PREN t'isfel - tagħha ssir l-ewwel post għall-ħofra. Ir-riżultat huwa weldjatura li tfalli b'korrużjoni preferenzjali eżattament fil-punt fejn il-317L bi spiża żejda suppost kien jipprovdi protezzjoni. Dejjem speċifika u vverifika l-mili ER317L għal xogħol 317L.

[Sors] AWS A5.9/A5.9M - Speċifikazzjoni għal Elettrodi u Vireg tal-Iwweldjar tal-Istainless steel Bare.

Mistoqsijiet Frekwenti

Q: X'inhi d-differenza bejn 316L u 317L?

A: Id-differenza hija molibdenu u kontenut ta 'kromju. 316L għandu 2-3% molibdenu u 16-18% kromju; 317L għandu 3-4% molibdenu u 18-20% kromju. It-tnejn għandhom Inqas minn jew ugwali għal 0.03% tal-karbonju. Il-molibdenu żejjed f'317L jagħtih bejn wieħed u ieħor 25% aktar reżistenza għall-korrużjoni tal-ħofor u xquq f'ambjenti tal-klorur, flimkien ma 'reżistenza aħjar għat-tnaqqis ta' aċidi bħall-aċidu sulfuriku u fosforiku.

Q: Meta għandi nuża 317L minflok 316L?

A: Uża 317L meta l-ambjent ikun fih kloruri (ilma baħar, ilma salmastru, salmura, bliċ) jew aċidi riduttivi (aċidi sulfuriċi, fosforiċi, grassi) li jikkawżaw 316L biex jaħarfu jew jissaddad. Applikazzjonijiet tipiċi: scrubbers tad-desulfurization tal-gass taċ-ċmieni, evaporaturi tal-aċidu fosforiku, ipproċessar tal-aċidu xaħmi, ibbliċjar tal-polpa u tal-karta, u skambjaturi tas-sħana tal-ilma baħar/salmastru. Jekk l-ambjent m'għandux kloruri jew aċidi li jnaqqsu, 316L huwa biżżejjed u orħos.

Q: 317L huwa aktar għali minn 316L?

A: Iva, 317L tipikament jiswa 15-30% aktar minn 316L minħabba li fih aktar molibdenu, kromju, u nikil - l-elementi kollha ta 'liga għaljin. Il-primjum huwa ġġustifikat meta jipprevjeni falliment tal-korrużjoni tal-pitting, li jiswa ħafna aktar mill-aġġornament tal-materjal. F'ambjenti ħielsa mill-klorur, il-primjum jinħela, u 316L huwa l-aħjar valur.

Q: X'inhu PREN?

A: PREN (Numru Ekwivalenti tar-Reżistenza għall-Pitting) hija formula li tistma r-reżistenza għall-pitting: PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N. Ogħla huwa aħjar. 316L għandha PREN ta' ~24-26; 317L għandu ~ 29-31. Bħala gwida approssimattiva, PREN 'il fuq minn 32 huwa meħtieġ għas-servizz tal-ilma baħar u 'l fuq minn 40 għal servizz sever tal-klorur. 317L, f'~30, huwa pass sinifikanti 'l fuq minn 316L iżda xorta taħt ligi veri ta' grad tal-ilma baħar bħal 904L u super duplex.

Q: 317L jista 'jiġi wweldjat?

A: Iva, 317L iwweldja faċilment u, bħal 316L, ma jeħtieġ l-ebda trattament tas-sħana ta 'wara-weldjatura minħabba Inqas minn jew ugwali għal 0.03% karbonju tiegħu. Ir-regola ewlenija hija li tuża metall tal-mili ER317L (AWS A5.9) sabiex il-metall tal-weldjatura jaqbel mal-kontenut ogħla ta 'molibdenu tal-metall bażiku. L-użu ta' mili 316L f'ġonta ta' 317L joħloq xoffa ta' weldjatura-PREN aktar baxxa li se toqgħod qabel il-metall tal-madwar fis-servizz tal-klorur.

Q: 317L huwa tajjeb għall-ilma baħar?

A: 317L is better than 316L in seawater, but it is not the ultimate seawater material. For continuous seawater immersion at ambient temperature, 317L performs reasonably well. For warm seawater (>30 grad ), ilma baħar ta 'fluss għoli-, jew kundizzjonijiet imqassma, ikkunsidra ligi ogħla: 904L, 254 SMO (S31254), super duplex 2507, jew 6Mo super austenitics. 316L ġeneralment mhux rakkomandat għall-immersjoni fl-ilma baħar minħabba li se għadma.

Q: 316L vs 317L vs 904L - kif nagħżel?

A: Uża 316L għal servizz korrużiv ġenerali mingħajr kloruri jew aċidi li jnaqqsu (ikel, farma, arkitettoniku). Uża 317L għal servizz moderat ta' klorur jew aċidu-reducing (ilma salmastru, FGD, aċidu fosforiku). Uża 904L għal servizz aggressiv tal-klorur (immersjoni fl-ilma baħar, kloruri sħan) fejn 317L mhuwiex biżżejjed. Kull pass 'il fuq iżid molibdenu u reżistenza għall-korrużjoni iżda wkoll jiswa - agħżel l-iktar grad baxx li jissodisfa r-rekwiżiti tal-korrużjoni tiegħek.

Q: Kif nivverifika li qed nirċievi 317L u mhux 316L?

A: Iċċekkja r-rapport tat-test tal-materjal (MTR): 317L għandu juri molibdenu 3.00 -4.00%, kromju 18.0-20.0%, u nikil 11.0-15.0%. XRF li jinżamm fl-idejn (PMI) jista 'jiddistingwi 317L minn 316L minħabba li jiskopri l-kontenut ogħla ta' molibdenu - kuntrarjament għall-karbonju, il-molibdenu huwa skopert mill-XRF. Dan jagħmel il-verifika fuq il-post ta '317L relattivament sempliċi. Itlob ċertifikat EN 10204 Tip 3.1 biex tikkonferma l-kimika.