317 Ιδιότητες και χαρακτηριστικά πλάκας από ανοξείδωτο χάλυβα

Η πλάκα από ανοξείδωτο χάλυβα 317 είναι ένα ωστενιτικό κράμα σχεδιασμένο για περιβάλλοντα όπου οι τυπικές ποιότητες απλώς υπολείπονται. Η αυξημένη περιεκτικότητά του σε μολυβδαίνιο και χρώμιο προσφέρει ανώτερη αντοχή σε σκασίματα, διάβρωση ρωγμών και προσβολή χλωρίου - καθιστώντας το το υλικό επιλογής για χημική επεξεργασία, χαρτοπολτό και χαρτί και εφαρμογές στη θάλασσα.

317 Stainless Steel Plate Properties and Features

317 ανοξείδωτο ατσάλιείναι ένα ωστενιτικό κράμα υψηλής απόδοσης-που περιέχει υψηλότερα επίπεδα χρωμίου, νικελίου και μολυβδαινίου από τις πιο κοινές ποιότητες 304 ή 316. Η προσθήκη τουλάχιστον 3% μολυβδαινίου - σε σύγκριση με 2% στην κατηγορία 316 - είναι το καθοριστικό χαρακτηριστικό του, βελτιώνοντας δραματικά την αντοχή στη διάβρωση με αυλάκια και ρωγμές σε αλογονίδια-και όξινα περιβάλλοντα.

Σε μορφή πλάκας, το 317 χρησιμοποιείται ευρέως για την κατασκευή δοχείων πίεσης, κελυφών εναλλάκτη θερμότητας, πλυντηρίων, χωνευτών και δομικών επενδύσεων όπου η μεγάλη διάρκεια ζωής σε επιθετικά μέσα είναι πρωταρχική απαίτηση. Η πλήρως ωστενιτική μικροδομή του το καθιστά επίσης μη-μαγνητικό και εύκολα συγκολλήσιμο χωρίς θερμική επεξεργασία μετά την{{3}συγκόλληση στις περισσότερες εφαρμογές.

Η χημική σύνθεση της πλάκας από ανοξείδωτο χάλυβα 317 είναι σύμφωνη με το ASTM A240. Τα βασικά στοιχεία και τα καθορισμένα εύρη τους είναι τα εξής:

Στοιχείο	Καθορισμένο εύρος	Ρόλος στην Παράσταση
Chromium (Cr)	18.0–20.0%	Παθητικός σχηματισμός φιλμ; γενική αντοχή στη διάβρωση
Νικέλιο (Ni)	11.0–15.0%	Σταθεροποιητής ωστενίτη; σκληρότητα και ολκιμότητα
Μολυβδαίνιο (Mo)	3.0–4.0%	Αντοχή στη διάβρωση σε τρύπες και ρωγμές
Άνθρακας (C)	Λιγότερο ή ίσο με 0,08%	Δύναμη; ελέγχεται για τη μείωση της ευαισθητοποίησης
Μαγγάνιο (Mn)	Λιγότερο ή ίσο με 2,00%	Σταθερότητα ωστενίτη; αποξείδωση
Πυρίτιο (Si)	Λιγότερο ή ίσο με 0,75%	Αποξείδωση; αντοχή στην οξείδωση σε υψηλή-θερμοκρασία
Φώσφορος (P)	Λιγότερο ή ίσο με 0,045%	Ελεγχόμενη ακαθαρσία
Θείο (S)	Μικρότερο ή ίσο με 0,030%	Ελεγχόμενη ακαθαρσία
Σίδηρος (Fe)	Ισορροπία	Βασικό μέταλλο

Η περιεκτικότητα 3–4% σε μολυβδαίνιο στον βαθμό 317 είναι σημαντικά υψηλότερη από το 2–3% που βρέθηκε στον βαθμό 316. Αυτή η διαφορά μεταφράζεται άμεσα σε υψηλότερο ισοδύναμο αριθμό αντίστασης σκασίματος (PREN), παρέχοντας μετρήσιμα καλύτερη προστασία από το διάβημα που προκαλείται από χλωρίδιο - σε έναν από τους πιο συνηθισμένους εξοπλισμούς ανοξείδωτου χάλυβα.

Η πλάκα από ανοξείδωτο χάλυβα 317 σε κατάσταση ανόπτησης πληροί τις ακόλουθες ελάχιστες μηχανικές απαιτήσεις ανά ASTM A240:

Αντοχή εφελκυσμού

Μεγαλύτερο ή ίσο με 515 MPa

(Μεγαλύτερο ή ίσο με 75 ksi)

Ισχύς απόδοσης (0,2%)

Μεγαλύτερο ή ίσο με 205 MPa

(Μεγαλύτερο ή ίσο με 30 ksi)

Επιμήκυνση

Μεγαλύτερο ή ίσο με 40%

σε μετρητή 50 χλστ

Σκληρότητα (Brinell)

Μικρότερο ή ίσο με 217 HB

Rockwell Μικρότερο ή ίσο με 95 HRB

Αυτές οι τιμές αντικατοπτρίζουν την ανόπτηση (επεξεργασμένη με διάλυμα-) συνθήκη παράδοσης. Όπως όλοι οι ωστενιτικοί ανοξείδωτοι χάλυβες, ο βαθμός 317 δεν μπορεί να σκληρυνθεί με θερμική επεξεργασία - οι αυξήσεις αντοχής επιτυγχάνονται μέσω ψυχρής επεξεργασίας. Η υψηλή τιμή επιμήκυνσης (Μεγαλύτερη ή ίση με 40%) επιβεβαιώνει την εξαιρετική ολκιμότητα, η οποία απλοποιεί τις εργασίες διαμόρφωσης, κάμψης και πίεσης κατά την κατασκευή.

Ιδιοκτησία	Αξία
Πυκνότητα	7,98 g/cm³ (0,288 lb/in³)
Εύρος τήξης	1375–1400 μοίρες (2507–2552 βαθμοί F)
Θερμική αγωγιμότητα (στους 100 βαθμούς)	~14.4 W/(m·K)
Συντελεστής Θερμικής Διαστολής	16,5 μm/(m· βαθμός) (20–100 μοίρες)
Ηλεκτρική αντίσταση	~740 nΩ·m
Μέτρο Ελαστικότητας	193 GPa (28.000 ksi)
Μαγνητική Διαπερατότητα	Μη-μαγνητικό (μ ≈ 1,02)

Η αντοχή στη διάβρωση είναι το καθοριστικό πλεονέκτημα της πλάκας από ανοξείδωτο χάλυβα 317 και συνδέεται άμεσα με την αυξημένη περιεκτικότητα του κράματος σε μολυβδαίνιο.

Διάβρωση οπών και ρωγμών

Ο βαθμός 317 επιτυγχάνει έναν ισοδύναμο αριθμό αντίστασης σε σκασίματα (PREN) περίπου 30–33, σε σύγκριση με περίπου 25–27 για τον βαθμό 316. Ένα υψηλότερο PREN σημαίνει ότι το υλικό μπορεί να αντέξει υψηλότερες συγκεντρώσεις χλωρίου και θερμοκρασίες πριν από την έναρξη της διάτρησης. Αυτό καθιστά την πλάκα 317 κατάλληλη για εξοπλισμό που χειρίζεται θαλασσινό νερό, άλμη, λευκαντικές ενώσεις και ροές διεργασίας που περιέχουν-χλώριο.

Όξινα και αναγωγικά περιβάλλοντα

Το μολυβδαίνιο βελτιώνει επίσης την αντίσταση στα αναγωγικά οξέα, ιδιαίτερα στο θειικό οξύ σε μέτριες συγκεντρώσεις και στο φωσφορικό οξύ. Ο βαθμός 317 υπερτερεί τόσο του 304 όσο και του 316 σε αυτά τα περιβάλλοντα, προσφέροντας μεγαλύτερα διαστήματα σέρβις και μειωμένη συχνότητα συντήρησης.

Οξείδωση σε υψηλή-Θερμοκρασία

Ο ανοξείδωτος χάλυβας 317 διατηρεί το προστατευτικό στρώμα οξειδίου του έως περίπου 870 μοίρες (1600 βαθμοί F) σε συνεχή λειτουργία. Για διακοπτόμενη υπηρεσία, το πρακτικό ανώτερο όριο είναι περίπου 925 μοίρες (1700 βαθμοί F). Πέρα από αυτές τις θερμοκρασίες, μπορεί να προκύψει ευαισθητοποίηση ή απολέπιση και θα πρέπει να ληφθούν υπόψη υψηλότερες-ποιότητες κράματος.

Οι μηχανικοί αντιμετωπίζουν συχνά την επιλογή μεταξύ της πλάκας 317 και 316. Και οι δύο είναι εξαιρετικοί ωστενιτικοί βαθμοί, αλλά οι φάκελοι απόδοσής τους διαφέρουν με σημαντικούς τρόπους:

Βαθμός 316

– 2–3% μολυβδαίνιο

– PREN περίπου. 25–27

– Χαμηλότερο κόστος υλικού

– Ευρύτερη παγκόσμια διαθεσιμότητα

– Κατάλληλο για μέτρια έκθεση σε χλώριο

– Καλή γενική αντοχή στη διάβρωση

Βαθμός 317

– 3–4% μολυβδαίνιο

– PREN περίπου. 30–33

– Υψηλότερο αρχικό κόστος

– Ανώτερος σε επιθετική υπηρεσία χλωρίου

– Καλύτερη αντοχή στα αναγωγικά οξέα

– Προτιμάται για χημικά και εργοστάσια χαρτοπολτού/χαρτιού

Όταν οι συνθήκες λειτουργίας περιλαμβάνουν διαλύματα θερμού χλωρίου, αραιό θειικό οξύ ή ροές που περιέχουν{{0}χλωρίνη, το πρόσθετο μολυβδαίνιο στο 317 συνήθως δικαιολογεί την πριμοδότηση - όχι μόνο για λόγους απόδοσης, αλλά μέσω μειωμένου κόστους αντικατάστασης και διακοπής λειτουργίας κατά τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού.

Η πλάκα από ανοξείδωτο χάλυβα 317 κατασκευάζεται εύκολα χρησιμοποιώντας τυπικές ωστενιτικές πρακτικές. Οι βασικές οδηγίες περιλαμβάνουν:

Συγκόλλησηεκτελείται χρησιμοποιώντας ταιριαστά μέταλλα πλήρωσης όπως ER317L (για διεργασίες MIG/TIG) ή ηλεκτρόδια E317L. Συνιστώνται ανεπιφύλακτα οι παραλλαγές πληρωτικού "L" χαμηλού-άνθρακα για την ελαχιστοποίηση της κατακρήμνισης καρβιδίου στην επηρεαζόμενη από τη θερμότητα-ζώνη, διατηρώντας την αντίσταση στη διάβρωση κοντά στη ραφή συγκόλλησης. Η μετά{6}}ανόπτηση συγκόλλησης δεν απαιτείται για τα περισσότερα πάχη πλακών όταν χρησιμοποιούνται υλικά πλήρωσης L-.

Λειτουργίες ψυχρής διαμόρφωσηςΤο - κάμψη, κύλιση, διαμόρφωση με πίεση - εκτελούνται με τον ίδιο εξοπλισμό όπως για το 316, αν και θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ο ελαφρώς υψηλότερος ρυθμός σκλήρυνσης του βαθμού 317-. Η κατεργασία απαιτεί αιχμηρά εργαλεία, μέτριες ταχύτητες κοπής και αποτελεσματικό ψυκτικό για να αποφευχθεί η σκλήρυνση της επιφάνειας κοπής.

Η πλάκα από ανοξείδωτο χάλυβα 317 καθορίζεται όπου μια πλάκα ποιότητας 316 θα ήταν οριακή - ιδιαίτερα σε περιβάλλοντα που συνδυάζουν χλωρίδια, οξέα και υψηλές θερμοκρασίες. Οι αντιπροσωπευτικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

Δοχεία χημικής διεργασίας

Χωνευτές χαρτοπολτού και χαρτιού

Αποθείωση καυσαερίων

Εναλλάκτες θερμότητας θαλασσινού νερού

Εξοπλισμός εγκαταστάσεων χλωρίνης

Φαρμακευτικοί αντιδραστήρες

Υπεράκτια κατάστρωμα πλατφόρμας

Χειρισμός θειικού οξέος

Εργοστάσιο βαφής και κλωστοϋφαντουργίας

Εξοπλισμός επεξεργασίας τροφίμων

Ναυτικά συστήματα εξάτμισης

Κελύφη δοχείων πίεσης

Η πλάκα από ανοξείδωτο χάλυβα 317 παράγεται σύμφωνα με τα ακόλουθα βασικά πρότυπα. Να ζητάτε πάντα πιστοποιημένες αναφορές δοκιμών μύλου (MTR) που επιβεβαιώνουν τη συμμόρφωση με τις ισχύουσες προδιαγραφές:

Πρότυπο	Εκταση
ASTM A240	Χρώμιο και χρώμιο-νικέλιο από ανοξείδωτο χάλυβα πλάκα, φύλλο και λωρίδα για δοχεία πίεσης
ASTM A480	Γενικές απαιτήσεις για επίπεδη-έλαση, φύλλο και λωρίδα από ανοξείδωτο χάλυβα
ASME SA-240	Δοχείο πίεσης ASME με κωδικό ισοδύναμο του ASTM A240
EN 10028-7	Ευρωπαϊκά επίπεδα προϊόντα για σκοπούς πίεσης - ανοξείδωτοι χάλυβες

Ε: Είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας 317 καλύτερος από το 316;

Α: Σε περιβάλλοντα με υψηλότερες συγκεντρώσεις χλωρίου, αναγωγικά οξέα ή πιο επιθετικά χημικά μέσα, ναι, το - 317 υπερτερεί του 316 λόγω της υψηλότερης περιεκτικότητάς του σε μολυβδαίνιο. Για τυπικές εφαρμογές με μέτρια διαβρωτική έκθεση, το 316 είναι συχνά επαρκές και πιο οικονομικό.

Ε: Τι είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας 317L;

A: Το 317L είναι η έκδοση χαμηλών εκπομπών-του βαθμού 317, με περιορισμένο άνθρακα στο 0,03% μέγιστο. Η χαμηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα μειώνει σημαντικά τον κίνδυνο ευαισθητοποίησης (κατακρήμνιση καρβιδίου στα όρια των κόκκων) κατά τη συγκόλληση, διατηρώντας την αντίσταση στη διάβρωση στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα-χωρίς να απαιτείται ανόπτηση μετά-συγκόλλησης.

Ε: Είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας 317 μαγνητικός;

Α: Σε κατάσταση ανόπτησης, ο ανοξείδωτος χάλυβας 317 είναι ουσιαστικά μη-μαγνητικός (μαγνητική διαπερατότητα ≈ 1,02). Η ψυχρή επεξεργασία μπορεί να προκαλέσει μια μικρή ποσότητα παραμόρφωσης-που προκαλείται από μαρτενσίτη, καθιστώντας τις βαριά επεξεργασμένες περιοχές ελαφρώς μαγνητικές - αλλά το υλικό παραμένει πολύ λιγότερο μαγνητικό από τους φερριτικούς ή μαρτενσιτικούς ανοξείδωτους βαθμούς.

Ε: Μπορεί η πλάκα από ανοξείδωτο χάλυβα 317 να χρησιμοποιηθεί σε υψηλές θερμοκρασίες;

Α: Ο βαθμός 317 μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε συνεχή εξυπηρέτηση έως περίπου 870 μοίρες (1600 βαθμοί F). Για θερμοκρασίες πέρα από αυτό, το εύρος κατακρήμνισης καρβιδίου (περίπου 425–870 μοίρες ) θα πρέπει να συνυπολογιστεί στο σχεδιασμό - χρησιμοποιώντας 317L ή ο καθορισμός της ανόπτησης διαλύματος μετά την κατασκευή μετριάζει τον κίνδυνο ευαισθητοποίησης σε αυτό το εύρος.

Αποποίηση ευθύνης: Τα δεδομένα που παρουσιάζονται σε αυτό το έγγραφο βασίζονται στην τυπική σύνθεση και εύρη ιδιοτήτων ανά ASTM A240 και πηγές αναφοράς κλάδου. Οι πραγματικές ιδιότητες μπορεί να διαφέρουν ανάλογα με τη θερμότητα, τη μορφή του προϊόντος και την κατάσταση επεξεργασίας. Όλες οι κρίσιμες εφαρμογές θα πρέπει να αναφέρονται σε τρέχοντα ισχύοντα πρότυπα και πιστοποιημένες εκθέσεις δοκιμών υλικού. Αυτό το περιεχόμενο προορίζεται μόνο για γενική καθοδήγηση μηχανικής.