Труба из нержавеющей стали 317L: состав, свойства и устойчивость к коррозии

Mar 22, 2024 Оставить сообщение

Что такое нержавеющая сталь 317L

317L — это низкоуглеродистая аустенитная хромо-никель-молибденовая нержавеющая сталь с обозначением UNS S31703. В китайской практике марка обозначается как 022Cr19Ni13Mo3, которая заменила старое обозначение 00Cr19Ni13Mo3, и она тесно связана с маркой 317 с более высоким-углеродом, UNS S31700. Его определяющей особенностью является содержание молибдена от 3,00 до 4,00 процентов, что примерно вдвое больше, чем в 316L. Этот дополнительный молибден повышает устойчивость к хлоридной точечной и щелевой коррозии, поэтому 317L выбирают для сред, которые слишком агрессивны для 316L, но недостаточно суровы, чтобы оправдать использование дуплексного материала или материала из никелевого-сплава.

Сталь 317L производится в виде бесшовных и сварных труб, пластин, листов, стержней и фитингов и обычно поставляется в отожженном и травленном растворе с гладкой поверхностью, не требующей декоративного покрытия.

Химический состав и питтинговая стойкость

Элемент Типичная потребность, процент
C 0,030 максимум для 317л; 317 допускает до 0,08
Си 1,00 максимум
Мин. 2,00 максимум
P 0,045 максимум
S 0,030 максимум
Кр с 18.00 до 20.00
Ни с 11.00 до 15.00
Мо с 3.00 до 4.00
N 0,10 максимум

Предел содержания углерода — это то, что отличает 317L от 317. Максимальное содержание углерода в 0,030 процента типично для класса L в стандартах на продукцию, тогда как предел ASTM A312 для трубки TP317L составляет 0,035 процента. В любом случае уровень углерода достаточно низок, чтобы предотвратить вредное осаждение карбида хрома во время сварки, поэтому зона термического-воздействия сохраняет свою коррозионную стойкость без отжига после-сварки.

Сопротивление точечной коррозии ранжируется по эквивалентному числу сопротивления точечной коррозии PREN=Cr + 3.3 Mo + 16 N. Используя типичные значения состава, 304 дает примерно от 18 до 19, 316 и 316L — от 24 до 26, а 317L — от 29 до 30. Шаг от 316L до 317L достаточно велик, чтобы изменить результат во многих случаях. хлоридные-процессы, хотя 317L по-прежнему не предназначен для постоянного погружения в горячую морскую воду.

Оценка Типичный Cr, проценты Типичный Mo, проценты Типичный N, проценты ПРЕН
304 / 304L 18.0 никто 0.06 около 19
316 / 316L 17.0 2.1 0.05 около 25
317L 18.5 3.1 0.06 около 30

Механические свойства и термическая обработка

317L упрочняется твердым раствором и холодной обработкой, а не термической обработкой. Стандартная термическая обработка представляет собой отжиг в растворе при температуре от 1010 до 1150 градусов Цельсия с последующим быстрым охлаждением в воде или любым другим методом, достаточно быстрым, чтобы предотвратить осаждение карбидов. Затем свойства измеряют при комнатной температуре.

Недвижимость при 20 градусах Цельсия Ценить
Предел текучести, смещение 0,2 процента минимум 205 МПа для трубки; В таблице пластин GB/T 4237 указано 177 МПа.
Предел прочности минимум 515 МПа для трубки; 480 МПа для пластины
Удлинение минимум 35 процентов
Твердость Максимум 90 HRB, максимум примерно 200 HV
Средний коэффициент теплового расширения от 20 до 100 градусов Цельсия. около 16,2 x 10-6 на градус Цельсия

Холодная обработка повышает прочность и немного увеличивает магнитную проницаемость, поэтому детали, полученные холодной-деформацией, часто подвергаются окончательному отжигу. Горячая формовка осуществляется при температуре от 1100 до 900 градусов по Цельсию, после чего следует отжиг критически важных компонентов.

Коррозионное поведение и условия эксплуатации

Высокое содержание молибдена придает 317L хорошую устойчивость к точечной коррозии и трещинам в растворах хлоридов, к серной и фосфорной кислоте при умеренных концентрациях и температурах, а также к широкому спектру органических кислот и хлорид-содержащих технологических потоков. Типичные области применения включают скрубберы и воздуховоды для десульфурации дымовых газов, варочные котлы целлюлозно-бумажной промышленности и оборудование для отбеливающих заводов, химические технологические трубопроводы и внутренние части реакторов, теплообменники, работающие с хлоридной-содержащей охлаждающей водой, пищевые и фармацевтические линии, которые часто очищаются, а также внутренние части резервуаров и резервуаров, работающих в умеренно кислой среде.

317L менее подвержен хлоридному коррозионному растрескиванию под напряжением, чем 316L, но не застрахован. Если содержание хлоридов и температура высоки, практическими мерами являются снятие напряжений сварных изделий, предотвращение остаточных растягивающих напряжений и, в наиболее тяжелых случаях, выбор дуплексной или более -легированной нержавеющей стали. Хороший дренаж и предотвращение образования хлоридных отложений на горячих поверхностях также значительно продлевают срок службы.

Изготовление и сварка

Сварка 317L производится с использованием соответствующего низкоуглеродистого наполнителя, такого как ER317L, с использованием низкого тепловложения, контролируемой температуры между проходами и чистых сухих расходных материалов. Когда требуется полное проникновение, корень продувается аргоном, а тепловой оттенок удаляется путем травления и пассивации, чтобы пассивный оксидный слой мог правильно восстановиться. Следует избегать контакта с углеродистой сталью во время резки, формовки или чистки проволочной щеткой, поскольку загрязнение железом становится местом возникновения коррозии. Поскольку молибден повышает жаропрочность, ожидается немного более высокая формовочная нагрузка и большее упругое сопротивление, чем у 316L. Фитинги и фланцы поставляются одного класса, поэтому вся линия имеет постоянный допуск на коррозию.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: Что такое нержавеющая сталь 317L?
317L — это низкоуглеродистая аустенитная нержавеющая сталь, содержащая от 18 до 20 процентов хрома, от 11 до 15 процентов никеля и от 3 до 4 процентов молибдена, имеющая обозначение UNS S31703. Дополнительный молибден обеспечивает лучшую устойчивость к хлоридной коррозии, чем 316L.

Вопрос: В чем разница между 317 и 317L?
Разница в углероде. Марка 317 допускает содержание углерода до 0,08 процента, а марка 317L ограничена примерно 0,030 процента, чтобы сварные соединения устойчивы к межкристаллитной коррозии без термообработки после-сварки.

Вопрос: 317L лучше, чем 316L?
Для хлоридной точечной и щелевой коррозии — да: PREN около 30 по сравнению с примерно 25 для 316L. Для эксплуатации без хлоридов при обычной температуре обычно достаточно 316L, и он стоит дешевле.

Вопрос: Можно ли использовать 317L в морской воде?
Он работает лучше, чем 316L, в морской воде, но не рекомендуется для постоянного погружения в теплую морскую воду. Для этой цели предпочтительны дуплексные нержавеющие стали и сплавы с более высоким содержанием-молибдена или никеля.

Вопрос: Какая термическая обработка используется для труб 317L?
Отжиг в растворе при температуре от 1010 до 1150 градусов Цельсия с последующим быстрым охлаждением. Марка не упрочняется термической обработкой и упрочняется только холодной обработкой.

Вопрос: Какой присадочный металл используется для сварки стали 317L?
Обычно указывается соответствующий низкоуглеродистый наполнитель, такой как ER317L, с продувкой аргоном для корневых проходов и травлением, а также пассивацией готового сварного шва для восстановления коррозионной стойкости.