mis on 316 roostevaba teras?
Kaasaegses ühiskonnas puutume sageli kokku mitmesuguste roostevabast terasest toodetega, alates köögiriistadest kuni ehituskonstruktsioonideni, mis kõik näitavad suurepärast jõudlust ja erinevaid rakendusi. Nende hulgas esemed, mis on valmistatud 316 roostevaba teras on veelgi üldlevinud, võivad need olla teie igapäevaelu köögiriistade kasutamisel, õrnade osade jälgimisel ja isegi meretehnika olulistel komponentidel. Sellel kõikjal meie ümber säraval metallil on erakordne korrosioonikindlus ja suurepärane tugevus. Mis on 316 roostevaba teras?
mis on 316 roostevaba teras?
316 roostevaba teras on omamoodi austeniit roostevaba teras, selle keemiline koostis koosneb peamiselt rauast, kroomist, niklist ja muudest elementidest. Võrreldes 304 roostevaba terasega, on roostevaba teras 316 lisatud rohkem kroomi ja nikli elemente ning nende elementide arvu suurenemine muudab roostevaba terase 316 parema korrosioonikindluse ja suurema tugevuse.
Metallurgias on austeniit metallist kristallstruktuur, millel on näokeskne kuuptäppstruktuur. 316 roostevaba teras on toatemperatuuril austeniitse struktuur, tänu sellele on sellel hea plastilisus ja sitkus, samal ajal saab seda kuumtöödelda, et saavutada suurem tugevus.
316 roostevaba teras on suurepärase korrosioonikindlusega, see võib näidata head korrosioonikindlust mitmesugustes söövitavates ainetes, nagu lahjendatud väävelhape, lahjendatud lämmastikhape, sipelghape jne. Võrreldes roostevaba terasega 304 on roostevaba teras 316 parem vastupidavus kloriidioonide korrosioonile, mistõttu on see teatud väga söövitavates keskkondades suurepärane.
Lisaks on roostevabast terasest 316 ka hea kõrge temperatuurinäitaja, see suudab säilitada suurepärased mehaanilised omadused ja korrosioonikindlus kõrgel temperatuuril. Seetõttu on kõrge temperatuuriga keskkondades, näiteks kõrge temperatuuriga keemiatehastes, naftatöötlemistehastes ja muudes väljades, 316 roostevaba teras tavaliselt kasutatav materjal.
Lühidalt öeldes on 316 roostevaba teras omamoodi roostevabast terasest materjal, millel on suurepärane korrosioonikindlus ja kõrge tugevus ning millel on lai valik rakendusi paljudes valdkondades, nagu keemiatööstus, nafta, toiduainete töötlemine, meditsiiniseadmed ja nii edasi.
Koostis 316 roostevaba teras
316 roostevaba teras on roostevabast terasest sulam, millel on suurepärane korrosioonikindlus ja selle keemiline koostis mängib selle jõudluses võtmerolli. Peamine keemiline koostis on järgmine:
316 | C% | Si% | Mn% | P% | S% | Ni% | Cr% | Kuu |
ASTM A240 / A240M | ≤ 0.08 | ≤ 1.00 | ≤ 2.00 | ≤ 0.045 | ≤ 0.030 | 10.0-14.0 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 |
EN 10028-7 | ≤ 0.08 | ≤ 1.00 | ≤ 2.00 | ≤ 0.045 | ≤ 0.030 | 10.0-14.0 | 16.0-18.0 | 2.0-2.5 |
JIS G4304 | ≤ 0.08 | ≤ 1.00 | ≤ 2.00 | ≤ 0.045 | ≤ 0.030 | 10.0-14.0 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 |
GB / T 4237 | ≤ 0.08 | ≤ 1.00 | ≤ 2.00 | ≤ 0.045 | ≤ 0.030 | 10.0-14.0 | 16.0-18.0 | 2.0-3.0 |
- Kroom (Cr): kroom on üks roostevaba terase 316 põhikomponente, moodustades 16–18%. Kroomi olemasolu annab roostevaba terase korrosioonikindluse. See ühineb hapnikuga, moodustades tiheda oksiidkile, mis takistab metalli edasist oksüdeerumist, kaitstes seega roostevaba terast enamiku keemiliste mõjurite eest.
- Nikkel (Ni): nikkel on teine roostevaba terase 316 põhikomponent ja selle sisaldus jääb vahemikku 10–14%. Nikli lisamine suurendab roostevaba terase korrosioonikindlust ja parandab selle vastupidavust kõrgetele temperatuuridele. Nikkel suurendab ka roostevaba terase tugevust ja sitkust.
- Molübdeen (Mo): Molübdeenisisaldus on umbes 2–3%. Molübdeen on eriti oluline roostevaba terase 316 korrosioonikindluse parandamiseks. See võimaldab roostevabal terasel säilitada head korrosioonikindlust kõrgetel temperatuuridel ja tugevalt klooritud keskkondades, näiteks merevees või happelisi kemikaale sisaldavas keskkonnas.
- Raud (Fe): raud on roostevaba terase põhikomponent ja moodustab ülejäänud 316 roostevabast terasest. See annab roostevabale terasele struktuuri ja stabiilsuse.
- Muud elemendid: Lisaks võib roostevaba teras 316 sisaldada vähesel määral süsinikku, mangaani, räni ja muid elemente. Nende elementide väikesed erinevused võivad reguleerida roostevaba terase omadusi, näiteks võivad süsinikusisalduse peened reguleerimised mõjutada roostevaba terase kõvadust ja töödeldavust.
Nende keemiliste komponentide täpsed proportsioonid ja kombineeritud vormid annavad 316 roostevabale terasele suurepärase korrosioonikindluse, stabiilsuse kõrgel temperatuuril ja mehaanilised omadused, muutes selle üheks valitud materjaliks paljudes tööstusvaldkondades.
316 roostevaba terase omadused
316 roostevaba teras omab mitmeid silmapaistvaid füüsikalisi ja mehaanilisi omadusi, mis muudavad selle laialdaseks kasutuseks erinevates rakendustes. Allpool on üksikasjalik kirjeldus 316 roostevaba terase füüsikalistest ja mehaanilistest omadustest:
316 roostevaba terase füüsikalised omadused
Füüsikalised omadused | Väärtus ja ühik |
---|---|
Tihedus | ~8,000 kg/m³ |
Sulamispunkt | 1375-1400 ° C |
Külmumispunkt | ~ 1400 ° C |
Soojusjuhtivus | 16.3 W/(m · K) |
Elektrijuhtivus | 1.25 × 10^6 S/m |
Magnetilised omadused | Üldiselt mittemagnetiline |
- Tihedus: 316 roostevaba terase tihedus on suhteliselt kõrge, umbes 8 grammi kuupsentimeetri kohta. See tihedus annab eelise raskust toetavate osade ehitamisel.
- Sulamis- ja külmumistemperatuur: roostevaba terase 316 sulamistemperatuur on umbes 1375–1400 kraadi Celsiuse järgi, külmumistemperatuur aga umbes 1400 kraadi Celsiuse järgi. See näitab, et sulam säilitab oma stabiilsuse kõrge temperatuuriga keskkondades.
- Soojus- ja elektrijuhtivus: 316 roostevaba teras on hea soojus- ja elektrijuhtivusega, mistõttu on see populaarne paljude elektri- ja soojusjuhtivusrakenduste jaoks.
- Magnetism: 316 roostevaba teras on enamikul juhtudel mittemagnetiline. Kõrge temperatuuriga töötlemisprotsessid võivad aga põhjustada lokaalse magnetismi ilmnemist.
316 roostevaba terase mehaanilised omadused
Mehaanilised omadused | Väärtus ja ühik |
---|---|
Tõmbetugevus | 500-700 MPa |
Saagise tugevus | ≥205 MPa |
Pikenemine pausi ajal | ≥ 40% |
Kõvadus (Brinell) | ≤ 217 HB |
Kõvadus (Rockwell B) | ≤ 95 HRB |
Mõju tugevus | 100 J |
Väsimuse tugevus | 186 MPa (2 × 10^7 tsükliga) |
- Tugevus: 316 roostevaba teras on suurepärase mehaanilise tugevusega, tõmbetugevus on tavaliselt vahemikus 500–700 megapaskalit (MPa) ja survetugevus üle 200 MPa.
- Plastilisus: sellel on ka hea elastsus ja plastilisus, kõrge voolavuspiir ja suur pikenemine, nii et see talub tõmbe- ja löögikoormust ilma hõlpsa deformatsiooni või purunemiseta.
- Kõvadus: 316 roostevaba terast saab selle kõvaduse suurendamiseks külmtöödelda. Pärast kuumtöötlust võib see saavutada kõrge kõvaduse taseme konkreetsetes rakendustes, mis nõuavad suurt tugevust ja kulumiskindlust.
- Väsimuskindlus: sellel roostevabal terasel on kõrge väsimustugevuse säilivus ja see suudab säilitada oma omadused pärast paljusid pingetsükleid.
- Soojuspaisumistegur: 316 roostevaba teras on suhteliselt madala soojuspaisumisteguriga, mis võimaldab säilitada oma kuju ja mõõtmete stabiilsust kõrgetel temperatuuridel.
Need füüsikalised ja mehaanilised omadused teevad 316 roostevabast terasest mitmekülgse materjali, millel on palju rakendusi tootmises, kosmosetööstuses, meditsiinis, keemias ja paljudes muudes valdkondades.
Roostevaba terase 316 võrdlus teiste klassidega
Kinnisvara | 304 roostevabast terasest | 316 roostevabast terasest | 316L roostevabast terasest | 430 roostevabast terasest | 2205 roostevabast terasest |
---|---|---|---|---|---|
Kroomi sisaldus | 18-20% | 16-18% | 16-18% | 16-18% | 21-23% |
Nikli sisaldus | 8-10.5% | 10-14% | 10-14% | 0.75% | 4.5-6.5% |
Molübdeeni sisaldus | - | 2-3% | 2-3% | - | 3-3.5% |
Süsinikusisaldus | ≤ 0.08% | ≤ 0.08% | ≤ 0.03% | ≤ 0.12% | ≤ 0.03% |
Tõmbetugevus | 515 MPa | 500-700 MPa | 485 MPa | 450 MPa | > 621 MPa |
Saagise tugevus | 205 MPa | ≥205 MPa | ≥170 MPa | 205 MPa | ≥450 MPa |
Korrosioonikindlust | Suur | Väga kõrge | Väga kõrge | Madal | Väga kõrge |
Rakendused | Ühine üldeesmärk | Kõrge korrosiooniga keskkonnad, meditsiin, toit | Keemia, meditsiin, toit | Sisekomponendid, korrosioonikindlad osad | Keemia-, mere-, laevaehitus |
See tabel annab 304, 316, 316L, 430 ja 2205 roostevaba terase võrdluse nende põhikomponentide, jõudlusnäitajate ja tüüpiliste rakenduste osas. Pange tähele, et need andmed võivad olenevalt tootjatest või konkreetsetest rakendustest veidi erineda.
1. 316 vs 304 roostevaba teras
Nii 316 kui ka 304 kuuluvad austeniitsete roostevabade teraste perekonda, mis on tuntud oma heade mehaaniliste omaduste ja korrosioonikindluse poolest. Kuid 316 peetakse esmaklassiliseks võimaluseks, peamiselt molübdeeni lisamise tõttu.
Korrosioonikindlust: 316 sisaldab umbes 2-3% molübdeeni, mis tagab oluliselt parema vastupidavuse kloriidikeskkonnale, nagu merevee ja soola kokkupuude. See muudab 316 ideaalseks valikuks mere- ja rannikurakendustes, samas kui 304 võib sellistes tingimustes kannatada punktkorrosiooni all.
Maksma: 304 on soodsam kui 316, kuna selles puudub molübdeen. Enamiku üldiste rakenduste jaoks, kus kokkupuude kloriidiga ei ole probleem, piisab numbrist 304, mis muudab selle kulutõhusamaks valikuks.
Rakendused: 304 kasutatakse tavaliselt köökides, seadmetes ja arhitektuursetes struktuurides, samas kui 316 on eelistatud karmides keskkondades, nagu keemiline töötlemine, mereseadmed ja meditsiinilised implantaadid.
2. 316 vs 430 roostevaba teras
Klass 430 on ferriitne roostevaba teras, millel on erinevad omadused võrreldes austeniitsete klassidega nagu 316.
Magnetilised omadused: Erinevalt 316-st on 430 oma ferriitstruktuuri tõttu magnetiline. Kui magnetilised omadused on nõutavad, võib 430 olla sobivam.
Korrosioonikindlust: 430-l on madalam korrosioonikindlus võrreldes 316-ga ja see ei sobi kõrge niiskuse või soolasisaldusega keskkondadesse. 316 pakub suurepärast vastupidavust kloriididele ja tugevatele kemikaalidele.
Maksma: 430 on ökonoomsem kui 316 ja seda kasutatakse sageli sisekeskkondades, kus korrosioonikindlus on vähem muret tekitav, näiteks dekoratiivrakendustes või seadmete siseruumides.
3. 316 vs 317 roostevaba teras
Klass 317 on sarnane 316-ga, kuid sellel on kõrgem molübdeenisisaldus, mis suurendab selle korrosioonikindlust.
Korrosioonikindlust: 317 pakub paremat üldist korrosioonikindlust, eriti väga söövitavates keskkondades, nagu väävelhape ja kloriidirikkad keskkonnad. See muudab selle 316-ga võrreldes sobivamaks valikuks ekstreemsetes keemilistes tingimustes.
Maksma: 317 on oma suurenenud sulamisisalduse tõttu kallim kui 316, kuid raskemate tingimuste korral võib see investeeringut väärt olla.
Rakendused: 317 kasutatakse tavaliselt keemia- ja naftakeemiatehastes, kus on vaja suuremat korrosioonikindlust, samas kui 316 on tavalisem mere-, farmaatsia- ja toiduainetööstuses.
4. 316 vs 2205 dupleksne roostevaba teras
2205 on dupleksroostevaba teras, mis sisaldab nii austeniitset kui ka ferriitset struktuuri, pakkudes tasakaalu nii tugevuse kui ka korrosioonikindluse vahel.
tugevus: 2205 voolavuspiir on peaaegu kaks korda suurem kui 316, mistõttu on see ideaalne konstruktsioonirakenduste jaoks, mis nõuavad suurt tugevust ja sitkust.
Korrosioonikindlust: 2205 pakub suurepärast vastupidavust pingekorrosioonipragudele, eriti kloriidikeskkonnas. Kuigi 316 toimib nendes keskkondades hästi, sobib 2205 paremini kõrgsurve või suure pingega rakendusteks.
Maksma: 2205 on üldiselt kallim kui 316, kuid selle suurem tugevus võimaldab vähendada materjali paksust, mis võib mõnel juhul kompenseerida kõrgema materjalikulu.
5. 316 vs 904L roostevaba teras
904L on üliausteniitne roostevaba teras, mis sisaldab suures koguses kroomi, niklit ja molübdeeni, pakkudes suurepärast korrosioonikindlust.
Korrosioonikindlust: 904L ületab oluliselt 316-st äärmiselt söövitavates keskkondades, näiteks väävel- või fosforhappe tingimustes. Selle kõrge nikli- ja molübdeenisisaldus muudab selle vastupidavaks punkt- ja pragukorrosioonile isegi väga agressiivses keskkonnas.
Maksma: 904L on oma suurema sulamisisalduse tõttu tunduvalt kallim kui 316. Tavaliselt kasutatakse seda väga spetsiifilistes agressiivsetes keskkondades, kus 316 ei tagaks piisavat pikaealisust.
Rakendused: 904L kasutatakse tavaliselt keemilises töötlemises, reostustõrjeseadmetes ja merevee käitlemises, samas kui 316 on tavalisem vähem rasketes keskkondades.
Järeldus
Kokkuvõtteks võtame kokku peamised punktid, mida arutati 316 roostevaba terase kohta. Uurisime selle koostist, sealhulgas raua, kroomi, nikli ja molübdeeni rolli, ning tõstsime esile selle suurepärase korrosioonikindluse ja mehaanilised omadused. Arutasime ka roostevaba terase 316 kasutamisel kaalutlusi, nagu keskkonnatingimused, äärmuslikud temperatuurid, pinnaviimistlus ja tootmistehnikad. Lisaks mainisime piiranguid ja võimalikke puudusi, nagu kõrgem hind ja vastuvõtlikkus kloriidi pingekorrosiooni pragunemisele.
Roostevaba terase 316 tähtsust erinevates tööstusharudes ei saa ülehinnata. Selle suurepärane korrosioonikindlus muudab selle eelistatud valikuks rakendustes, kus kokkupuude karmi keskkonna või söövitavate ainetega on tavaline. Sellised tööstusharud nagu keemiatöötlemine, merendus, toidu- ja joogitööstus, farmaatsia ja arhitektuur tuginevad 316 roostevaba terase vastupidavusele ja töökindlusele, et tagada pikaajaline jõudlus.
Nagu iga materjali puhul, soovitatakse roostevaba terase 316 pidevat uurimist ja uurimist. Tootmistehnikate, pinnatöötluste ja sulamite modifikatsioonide edusammud võivad selle omadusi veelgi parandada ja rakendusi laiendada. Roostevaba terase tarnijate ja ekspertidega konsulteerimine annab väärtuslikku teavet viimaste arengute ja parimate tavade kohta roostevaba terase 316 tõhusaks kasutamiseks.