Нержавеющая сталь 316l характеристики

Обновлено: 06.05.2024

Как вы уже могли заметить, большинство наших украшений изготовлены из нержавеющей стали марки 316L. По-другому этот сплав часто называют хирургической сталью, либо ювелирной, либо медицинской.

Сами носим украшения их ювелирной стали уже не первый год и можем с вами поделиться отзывом и ответить на основные вопросы по сплаву.

Наш отзыв: очень крутой сплав, ношу, как говорится, не снимая. Украшению уже четыре года. Браслет побывал и в душе, и в бане, и даже в океане. Честно скажу, что мочу его редко и стараюсь на это время снимать, но воды браслет не боится. Ни капли не почернел, немного поцарапался. Наверное, и хоронить с ним будут, можно сказать, пожизненная гарантия.

Этот сплав не новый, и хорошо вам знаком, из него изготавливают много чего: столовые приборы, ремешки для часов и сами часы, и даже хирургический инструмент (откуда и название пошло)! Тем не менее, у людей часто возникает огромное количество вопросов. У нас много браслетов из ювелирной стали, поэтому мы собрали их все тут, чтобы сразу на них ответить в одном месте:

- Нет, если мужское украшение изготовлено из стали и ничем не покрыто (позолотой, например), имеет стальной цвет и отличается только полировкой, то такое изделие никогда не потемнеет, и сохранит свой первоначальный блеск.

- Довольно распространённый вопрос. Возможно, он связан с тем, что люди до этого сталкивались с какими-то сплавами, которые действительно вызывали аллергию. Мы сами носим наши украшения, никаких аллергических реакций замечено не было. Да и с чего бы им взяться? Ведь из этого материала, как мы уже писали, изготавливают ремешки для часов, часы и даже посуду. Те же вилки, вы же когда кушаете на руках и во рту не появляется аллергических реакций? Нет? Вот и славно! За все время не было ни одной жалобы по поводу аллергии, а мы продали множество браслетов, цепочек и даже серёг. Сплав не вступает в реакцию с потом и не окисляется. В этой стали отсутствует пористость, материал легко дезинфицируется, поэтому так активно используется в медицине.

- Да, будут. Со временем украшение от носки покроется небольшими царапинками, что естественно. Не царапаются у нас украшения из керамики и карбид вольфрама (только алмазами!), а так если придете в ювелирный магазин и присмотритесь как следует к золотым украшениям, то

- Скорее всего до этого вы сталкивались опять же с украшениями из какого-либо металлического сплава. Наша ювелирная сталь не ржавеет. Даже само название говорит об это "нержавеющая сталь марки 316L". Поэтому с украшениями которые состоят чисто из стали, без кожаных либо других каких-либо элементов, можно смело купаться, принимать ванну и даже плавать в море. Но это просто и не удобно и не рекомендуется в общих рекомендациях по носке мужских украшений. В общем сталь воды не боится

- Нет, это материал для украшений не относится к драгоценным сплавам. Другие словами это просто бижутерия. Но в последнее время выгоднее купить десять, а то и двадцать украшений из стали, чем одно из золота, которое само по себе мягче и царапается сильнее, чем сталь. Чисть украшения тоже не надо. Специальные технологии полировки позволяют получить разный блеск, как матовый, так и зеркальный. По нашим наблюдениям очень ценятся украшения с матовой полировкой, мы считаем что они смотрятся более благородно и дорого.

Чем различаются стали AISI 304 и 316

Выбор марки стали требует квалифицированного подхода и достоверной информации о возможностях сплава для каждой конкретной ситуации использования.

Состав и применение Aisi 304

Аустенитный нержавеющий сплав, помимо железа, содержит следующие добавки, %:

углерод до 0,08, медь до 1,0, марганец до 2,0;
хром от 18 до 20;
никель 8,0 ‒ 10,5.

Содержание фосфора и серы не превышает сотых долей процента.

Свойства:

устойчивость к кислотам;
способность выдерживать температуру до 900оС;
свариваемость любым способом;
парамагнетизм;
соотношение хрома и никеля отвечают за образование оксидного слоя, предохраняющего поверхность от разрушающего воздействия.

Металлические листы выпускают горячекатаным и холоднокатаным способом. Используют металлоизделия для изготовления:

дымоходов, систем вентиляции;
котлов, теплообменников;
химического, медицинского оборудования;
строительных металлоконструкций;
сосудов, работающих под давлением;
оснащения предприятий общественного питания.

Из стали AiSi 304 делают сварные, бесшовные трубы и арматурные элементы, например, отводы.

Российский аналог сплава AiSi 304 ‒ марка стали 08Х18Н10, для AiSi 304L подходит 03Х18Н11.

Состав и применение Aisi 316

На базе AiSi 304 путём добавления молибдена создана аустенитная нержавейка AiSi 316. В состав материала, кроме железной основы и незначительных количеств углерода, кремния, фосфора, серы, азота, входит:

хром 16 ‒ 18%;
никель 10 ‒ 14%;
марганец до 2,0 молибден до 3,0%.

Добавка молибдена к основе аиси 304 делает сталь устойчивой к воздействию морской воды, способной сопротивляться питтинговой коррозии. Как и другие аустенитные составы обладает устойчивостью к высоким температурам, плохо проводит тепло и электричество.

Сталь применяется в разных областях в зависимости от подтипа:

базовый тип задействуют в пищевой, нефтеперерабатывающей, атомной отрасли;
316L с уменьшенным содержанием углерода устойчива к межкристаллической коррозии, подходит для изготовления медицинских имплантатов;
316F с меньшим процентом молибдена используют для серийного производства деталей;
316N содержит количество азота, повышающее устойчивость к воздействию агрессивных веществ, что позволяет делать инструменты и ёмкости для целлюлозно-бумажной, химической промышленности;
316T получают при добавлении титана и применяют в машиностроении, для производства оборудования.

Для прокладки труб, контактирующих с морской средой или агрессивными химическими средами, а также изготовления отводов, применяют именно этот тип долговечной, устойчивой к определённым видам коррозии стали.

Аналогом AiSi 316 в СНГ считают 08Х16Н11М3.

Разница между AISI 304 и 316

AiSi 316, «морская нержавейка», это усовершенствованная версия стали общего назначения AiSi 304. Основное отличие ‒ повышенное содержание никеля и добавка молибдена. Это сказывается на следующих характеристиках «корабельной стали» по сравнению с 304:

усиленное противостояние питтинговой и щелевой коррозии в морской воде, в кислой среде;
повышенная прочность и сопротивление ползучести при более высоком температурном пределе;
удорожание процесса производства.

Эксплуатационные характеристики при обычных условиях схожи, поэтому в данном разрезе стали взаимозаменяемы.

Cталь 316L

Современная металлургия предоставляет множество марок различных сталей. Каждый такой сплав разрабатывается с характеристиками и с учетом требуемых условий эксплуатации. Сталь американского производителя 316L — тоже не исключение. Обширное применение позволили ей войти в 50 самых популярных промышленных материалов в мире.

Химический состав и расшифровка

Сталь 360L относится к группе коррозионностойких криогенных сталей. Прилагательное «криогенный» указывает на то, что сплав при пониженных температурах увеличивает свои механические характеристики. Химсостав стали контролируется государственными стандартами соединенных штатов Америки и выглядит следующим образом:

Углерод (до 0,03%) является основным упрочнителем для сталей. Именно его содержанием регулируется баланс между твердостью и хрупкостью. Также углерод влияет на свариваемость, затрудняя данный процесс по мере своего увеличения в составе. Конкретно, в 316L в роли упрочнителя выступает не связанный углерод, а хлориды железа. По этой причине для повышения технологических свойств содержание данного элемента сведено к минимуму.
Марганец (до 2,0%) - основной раскислитель. Он способствует удалению кислорода и серы из стали. Марганец оказывает положительное воздействие на пластичность, свариваемость и чистоту поверхности. Он является незаменимой добавкой практически для стальных сплавов.
Кремний (до 1,0%) также относится к группе раскислителей, как и марганец. Его особенность - это увеличение прочности стали, не снижая при этом значение пластичности. Также кремний уменьшает вероятность образования красноломкости, т. е. появления трещин при горячей обработке давлением.
Хром (16,0 -18,0%) добавляется в сталь для увеличения коррозионностойких и жаропрочных характеристик. Помимо этого, он усиливает эффект от проведения термической обработки и сопротивление абразивному износу.
Молибден (до 2,0-3,0%). Основное назначение данного элемента в составе стали — это увеличение показателя жаропрочности, а также повышение устойчивости к воздействию морской воды.
Никель (10,0-14,0%) способствует сохранению сталью своих прочностных характеристик при повышенных температурах. Также он благотворно влияет на его коррозионностойкие свойства.
Сера (до 0,03%) и фосфор (до 0,05%) относятся к вредным примесям. Их наличие заметно снижает прочность сплава. Также следствием повышенного содержания серы и фосфора является склонность стали к образованию трещин при горячей обработке и ухудшение свариваемости.

Аналоги

Как уже сказано ранее, данная нержавейка регламентируется американскими стандартами, но у нее есть большое количество мировых аналогов:

Российский аналог - 03Х17Н14М3;
Япония SCS16;
Германия 1.4429;
Англия 316S11.

Физические свойства

Марка 316l обладает плотностью 7900 кг\м3. Температура плавления составляет 1440 ºС. Полный переход твердой фазы в жидкую происходит при 1550 ºС.

Удельная теплоемкость имеет вполне стандартное значение для данных групп сталей и равняется 500 Дж\кг С. При повешении температуры на 100 ºC сплав расширяется в среднем на 16 мкм. Электрическое сопротивление достаточно высокое и составляет 0,75 мм2\м.

Химические свойства

Сталь 316L отличается повышенными коррозионностойкими свойствами по причине наличия в своем составе таких металлов как хром, никель и молибден. Сплав не взаимодействует с кислородом и другими газами, которые содержатся в атмосфере, при температуре окружающей среды до 500 ºC. Не вступает в химические реакции как с пресной, так и морской водой.

Марка 316L инертна к большинству кислот. В частности, она имеет высокую степень коррозионной стойкости к серной и азотной кислотам. Чуть меньше к муравьиной и фосфорной. Помимо этого, 360L также хорошо себя проявила при работе в щелочной среде.

Механические свойства

Сталь 316L выделяется повышенной прочностью. Предел прочности равен 580 МПа, что сравнимо с алогичным показателем отечественной стали 30ХГСА. «Течь» - деформироваться без увеличения механической нагрузки — сплав начинает уже при 310 МПа. Также данная нержавейка хорошо зарекомендовала себя при воздействии переменных напряжений. Ее предел выносливости составляет порядка 260 МПа.

Также 316L обладает хорошей пластичностью. Коэффициент относительного удлинения равен 55%. Модуль Юнга имеет значение 2 000 000 кг\см2, что является характерным для большинства видов сталей. Твердость «сырой» стали достаточна низкая. Всего 156 единиц по шкале Бринелля. Но ее значение можно значительно повысить путем проведения термической обработки.

Все эти показания даны в условиях 20-ти градусной температуры. Но, как было сказано ранее, при понижении температуры прочность стали увеличивается. Так при -200 ºC она разрушается уже при 620 МПа. Повышение же температуры окружающей среды отрицательно влияет на механические характеристики. Нагрев нержавейки до 1000 ºC лишает ее около 80% от начальной прочности.

Технологические свойства

Благодаря низкому содержанию углерода сталь относят к первой группе свариваемости. Сварка не требует проведения предварительного прогрева. Сварные швы мало чем по прочности уступают цельному металлу.

Также 316L отлично обрабатывает давлением, что позволяет получать из нее различные виды проката: круги, листы, шестигранники и прочее.

Термическая обработка сводится к отжигу и отпуску. Отжиг происходит при температуре 1100 ºC. Дальнейшее охлаждение происходит вместе с печью. Температура проведения отпуска составляет 400 ºC. Охлаждается сплав уже на открытом воздухе.

Применение

Все вышеперечисленные свойства позволили 316L получить обширное использование в производстве. Рост ее значения увеличивается из года в год.

AISI 316L / SS 316L сталь

Характеристики марки стали 316L / SS 316L

ASTM A240 - Стандартные спецификации на хром- и никель-хромовые, хром- и марганец-никелевые нержавеющие стали для пластин, листов, полос, служащих для изготовления сосудов, работающих под давлением, а также для общего применения

Сталь AISI 316L - конструкционная криогенная аустенитная сталь. Эта сталь устойчива к коррозии в агрессивных средах, а также к большинству внешних воздействий. Сталь 316 L имеет свойство сохранять целостность структуры при повышении и понижении температур.

Химический состав в % стали 316 L

C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni	Mo	Ti	Fe
					16,0-18,0	10,0-14,0	2,0-3,0		Остальное

Благодаря низкому содержанию углерода в составе стали 316 L, она оптимальна для возведения сварных конструкций.

Молибден в составе защищает сталь 316L от разрушения в морской воде и парах уксусной кислоты.

Сплав железа и хрома образует на поверхности стали аиси 316 L защитный слой, устойчивый к механическим и химическим воздействиям.

Механические свойства материала 316 L

Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа	485
Предел текучести, 0,2%, МПа	170
Твердость по Бринеллю, HB макс, тип.	165
Усталостная прочность, N/mm 2 тип.	260
Органолептическая проба Эриксена, мм	10-11
Относительное удлинение, мин., %	40

Плотность стали (вес) 316L - 7,89 г/см 3 .

Характеристики при повышенных температурах

Температура, °C	600	700	800	900	1000
Предел прочности, МПа	46	320	190	120	70

Температура, °C	550	600	650	700	800
Предел текучести, МПа	160	120	90	60	20

Сопротивление коррозии в кислотных средах

0 = высокая степень защиты (скорость коррозии не превышает 100 mm/год);

1 = частичная защита (скорость коррозии составляет от 100m до 1000 mm/год);

2 = нет защиты (скорость коррозии превышает 1000 mm/год).

Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 316 L

Сфера применения

Нержавейка aisi 316L, благодаря своим антикоррозийным показателям и механической прочности, применяется во многих промышленных отраслях. Также сталь аиси 316l соответствует гигиеническим требованиям, поэтому применяется:

в изготовлении резурвуаров и контейнеров для хранения химических веществ;
в пищевой, фармацевтической и медицинской сфере;
в нефтеперерабатывающей, горнодобывающей, бумажно-целлюлозной, машиностроительной отраслях;
в строительстве и архитектуре;
в изготовлении изделий и емкостей для работы в растворах большинства кислот (серная, щелочная, фосфорная, лимонная, молочная и пр.);
в изготовлении посуды и столовой утвари.

Сталь 316L легко поддается обработке, поэтому из нее изготавливают всевозможный металлопрокат: трубы, листы, профили и пр.

Сварка

Нержавеющая сталь 316 L / SS 316 L отлично сваривается стандартными методами. Обработка стали aisi 316L термическим способом после сварки не нужна, шов же необходимо очистить от окалины и пассивировать.

Обработка

Отжиг: при температуре 1010°C-1120°C; охлаждение - на воздухе или в воде.

Отпуск: при температуре 200-400°C.

Пассивация: 20-25 % раствор HNO₃ при 20°C.

Очистка поверхности: раствор азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты в пропорциях: 10 % HNO ₃ + 2% HF при комнатной температуре или 60°C. Серно-азотный кислотный раствор в пропорциях:10 % H ₂ SO ₄ + 0.5 % HNO ₃ ) при 60°C.

Горячая обработка: начальная температура - 1200°C; конечная – 930-980°C.

К сведению: после горячей обработки отжиг - обязателен.

Холодная обработка: сталь 316L пластична и легко поддается формовке растяжением, изгибу, глубокой и ротационной вытяжке.

Читайте также: