Содержание
Нержавеющая сталь 316: определение, состав, свойства, обработка, применение и многое другое
- Джон
Что такое нержавеющая сталь 316?
Нержавеющая сталь марки 316 (также называемая A4 или 18/10) является второй по частоте использования. аустенитная нержавеющая сталь after 304/A2 stainless steel with a face-centered cubic (FCC) crystal structure. Its primary composition contains 16-18% chromium, 10-14% nickel, and 2-3% molybdenum. 316 meets standards such as ASTM A240 with equivalent grades like 1.4401 (EN) and SUS 316 (JIS). It has excellent corrosion resistance, particularly against chlorides, and is widely used in marine environments, chemical processing, medical devices, etc. Common variants include 316L and 316H. 316 is often processed through cold working to gain high strength that is similar to duplex stainless steel, though not as high.
Химический состав нержавеющей стали 316
Химический состав нержавеющей стали 316 смотрите в таблице ниже:
| Хром, Cr | Никель, Ni | Молибден, Mo | Марганец, Mn | Кремний, Si | Углерод, С | Фосфор, P | Сера, S | Азот, N | Железо, Fe |
| 16-18% | 10-14% | 2-3% | ≤ 2.00% | ≤ 0,75% | ≤ 0,08% | ≤ 0,045% | ≤ 0,030% | ≤ 0,10% | Баланс |
Свойства нержавеющей стали 316
Вот три основные причины, которые делают нержавеющую сталь марки 316 уникальной:
- Отличная коррозионная стойкость в суровых условиях.
- Высокая прочность и долговечность при повышенных температурах.
- В отожженном состоянии немагнитен для специальных применений.
Физические свойства
В таблице ниже приведены основные физические свойства нержавеющей стали марки 316:
| Свойство | Типичное значение (метрическая/имперская система) | Производительность |
| Плотность | 8,00 г/см³ (0,289 фунта/дюйм³) | Высокий; способствует общей прочности |
| Температура плавления | 1370 – 1400 °C (2500-2550 °F) | Высокая; подходит для высокотемпературных применений |
| КТР, линейный (20℃) | 16,0 мкм/м°C (8,89 мкдюйм/дюйм°F) | Умеренный; совместим с различными материалами |
| Удельная теплоемкость (0-100°C/32-212°F) | 500 Дж/кг·К (0,12 БТЕ/фунт·°F) | Адекватный; уменьшает колебания температуры |
| Теплопроводность (100°C) | 16,3 Вт/м·К (9,4 БТЕ/ч·фут·°F) | Умеренный; обеспечивает контролируемую передачу тепла |
| Электропроводность | 1.45% IACS (0,84 МС/м) | Низкий; подходит для целей изоляции |
| Магнитные свойства | Немагнитный (в отожженном состоянии) | Обеспечивает магнитную нейтральность, идеально подходит для чувствительных применений. |
Механические свойства
В таблице ниже приведены основные механические свойства нержавеющей стали марки 316:
| Свойство | Значение (метрическая/имперская система) | Производительность |
| Предел прочности | 580 МПа (84,1 тыс.фунтов/кв.дюйм) | Высокая прочность, подходит для использования в строительстве по сравнению с обычными сталями. |
| Предел текучести | 290 МПа (42,1 тыс.фунтов/кв.дюйм) | Умеренный предел текучести, ниже, чем у некоторых высокопрочных сплавов. |
| Твердость по Роквеллу | 79 ГРБ | Относительно мягкая по сравнению с более твёрдыми сталями, такими как инструментальная сталь. |
| Удлинение при разрыве (через 50 мм) | 50% | Отличная пластичность, выше, чем у многих сталей, хорошо поддается формовке и гибке. |
| Модуль Юнга (при растяжении) | 193 ГПа (28 мдюйм) | Жесткость немного ниже, чем у углеродистых сталей, что обеспечивает прочность при нагрузке. |
Химические свойства
В таблице ниже приведены основные химические свойства нержавеющей стали марки 316:
| Химические свойства | Описание | Производительность |
| Коррозионная стойкость | Способность противостоять химическому воздействию, особенно в суровых условиях. | Превосходно, особенно в средах с высоким содержанием хлоридов; лучше, чем сталь марки 304. |
| рН-чувствительность | Склонность реагировать с кислотами и основаниями. | Устойчив в широком диапазоне pH, включая кислые и слабощелочные среды. |
| Реактивность | Склонность к химическим реакциям с другими веществами. | Низкая реакционная способность; стабилен в большинстве химических сред. |
| Стойкость к окислению | Способность противостоять окислению при высоких температурах. | Высокая; сохраняет стойкость к окислению до 870°C (1598°F). |
| Пассивация | Образование защитного оксидного слоя на поверхности. | Прочность; пассивный слой быстро восстанавливается, защищая от коррозии. |
| Горючесть | Склонность к возгоранию или возгоранию. | Негорючий; не горит и не способствует возникновению пожара. |
| Воспламеняемость | Вероятность возгорания при определенных условиях. | Негорюч; риск возгорания при нормальных условиях окружающей среды отсутствует. |
Тепло- и коррозионная стойкость
Теплостойкость
Нержавеющая сталь 316 обладает хорошей термостойкостью. Она может работать при температуре до 870°C при периодическом использовании и до 925°C при постоянном использовании в некоррозионных средах. При использовании в диапазоне температур от 425°C до 860°C 316 склонна к осаждению карбидов, что снижает ее коррозионную стойкость.
Для таких условий предпочтительнее использовать сталь 316L из-за лучшей устойчивости к осаждению карбидов; сталь 316H обеспечивает повышенную прочность при высоких температурах свыше 500°C.
Коррозионная стойкость
Нержавеющая сталь 316 обеспечивает отличную коррозионную стойкость, особенно против хлоридной питтинговой коррозии, что делает ее идеальной для морской и прибрежной среды. Наличие молибдена в сплаве усиливает его защиту от повреждений, связанных с хлоридом.
Однако он не застрахован от всех типов коррозии и все еще может страдать от точечной коррозии, щелевой коррозии и коррозионного растрескивания под напряжением в теплой морской воде или в условиях, богатых хлоридами, при температуре выше 60°C. Несмотря на это, он работает лучше, чем нержавеющая сталь 304 в большинстве коррозионных ситуаций и обычно используется на химических заводах, в пищевой промышленности и на морских объектах.
Обработка нержавеющей стали 316
Формирование
Нержавеющая сталь 316 обладает превосходной формуемостью благодаря высокому содержанию никеля и молибдена. Эти элементы повышают ее гибкость и устойчивость к коррозии, снижая вероятность растрескивания во время формовки. Ее аустенитная структура также помогает ей оставаться гибкой как при холодной, так и при горячей формовке, что облегчает создание сложных форм.
Сварка
Нержавеющая сталь 316 обладает хорошей свариваемостью и совместима с большинством распространенных методов. Она сохраняет свою прочность и коррозионную стойкость после сварки.
Однако существует риск межкристаллитной коррозии, особенно при высоких температурах. В этом случае часто предпочитают 316L, так как он снижает риск образования карбидов. Использование соответствующих присадочных металлов и методов может дополнительно улучшить качество сварки и предотвратить коррозию.
Обработка
Нержавеющая сталь марки 316 имеет среднюю обрабатываемость и ее сложнее обрабатывать, чем такие марки, как 304, из-за ее прочности и тенденции к упрочнению.
Инструменты изнашиваются быстрее, особенно из быстрорежущей стали, поэтому для лучшей эффективности и долговечности рекомендуются твердосплавные инструменты. Хорошее охлаждение и смазка помогают предотвратить перегрев и улучшить качество поверхности. Более низкие скорости резания и неглубокие резы полезны для управления его упрочнением во время обработки.
Термическая обработка
Нержавеющая сталь 316 обычно подвергается отжигу на твердый раствор при температуре 1040°C - 1120°C (1900°F - 2050°F), затем быстро охлаждается (обычно закаливается в воде) для поддержания коррозионной стойкости и оптимизации механических свойств. После отжига ее нельзя закалить путем термической обработки, только путем холодной обработки.
Избегайте длительного воздействия температуры в диапазоне от 425°C до 860°C, чтобы предотвратить осаждение карбидов и межкристаллитную коррозию.
Преимущества и недостатки нержавеющей стали 316
Вот преимущества и выгоды нержавеющей стали 316:
- Высокая коррозионная стойкость, особенно в агрессивных средах с высоким содержанием хлоридов.
- Высокая устойчивость к точечной и щелевой коррозии; идеально подходит для использования в морской и химической промышленности.
- Хорошая термостойкость; сохраняет прочность и противостоит окислению при высоких температурах.
- Очень прочный, прослужит долго даже в тяжелых условиях.
- Легко сваривается, что делает его практичным для многих проектов.
Вот недостатки и ограничения нержавеющей стали 316:
- Более дорогая, чем нержавеющая сталь 304, что делает ее менее доступной для некоторых видов использования.
- Может трескаться под действием напряжений в хлоридной среде при высоких температурах.
- При неправильном уходе может оставлять пятна в теплой морской воде.
- Сложнее поддается обработке, что требует больше времени и затрат на работу.
- Менее доступна на некоторых рынках по сравнению с другими типами нержавеющей стали.
Распространенные области применения нержавеющей стали 316
Ознакомьтесь с таблицей ниже для быстрого ознакомления с его распространенными применениями:
| Промышленность | Приложение | Почему это подходит |
| Морская инженерия | Компоненты судна, Крепежные детали, Гребные валы, Клапаны | Коррозионная стойкость в соленой воде |
| Химическая обработка | Реакторы, Теплообменники, Резервуары для хранения, Насосы | Устойчив к химикатам и кислотам |
| Еда и напитки | Технологическое оборудование, Резервуары для хранения, Конвейеры, Столовые приборы | Не вступает в реакцию с пищевыми продуктами, легко моется, устойчив к коррозии |
| Фармацевтическая | Хирургические инструменты, Стерилизаторы, Биореакторы, Резервуары для хранения | Гигиеничный, устойчивый к коррозии, легко стерилизуется |
| Нефть и газ | Трубопроводы, клапаны, морские буровые установки, теплообменники | Высокая коррозионная стойкость в экстремальных условиях |
| Автомобильный | Выхлопные системы, Топливные магистрали, Крепежные элементы, Коллекторы | Тепло- и коррозионная стойкость |
Эквивалентные марки нержавеющей стали 316 в разных странах и регионах
Вот некоторые распространенные эквивалентные марки стали SS 316 в разных странах и регионах:
| Страна/регион | Стандарт/Спецификация | Эквивалентная оценка |
| Китай | ГБ/Т 20878 | 0Cr17Ni12Mo2 |
| США | ASTM A240 | 316 |
| Евросоюз | EN 10088-1 | X5CrNiMo17-12-2 (1.4401) |
| Германия | ДИН 17440 | X5CrNiMo17-12-2 |
| Россия | ГОСТ 5632 | 08Х16Н11М3 |
| Япония | JIS G4303 | SUS316 |
| Англия | БС 970 | 316С31 |
Варианты нержавеющей стали 316
Распространенные варианты нержавеющей стали 316 перечислены в таблице ниже:
| Вариант | Что это такое | Почему его можно выбрать вместо 316? |
| 316L | Версия 316 с пониженным содержанием углерода. | Лучше подходит для сварки и предотвращения коррозии. |
| 316Н | Версия 316 с более высоким содержанием углерода. | Прочнее при высоких температурах. |
| 316Ti | Стабилизированная титаном 316. | Более устойчив к высокотемпературной коррозии. |
| 316Н | 316, обогащенный азотом. | Повышенная прочность и коррозионная стойкость. |
| 316Ф | Сталь 316 с добавлением серы для механической обработки. | Легче обрабатывать прецизионные детали. |
| 316ЛН | Низкоуглеродистый, обогащенный азотом 316. | Более прочный и устойчивый к сенсибилизации. |
*Примечание:
- The наиболее распространенный Варианты 316 — это 316L, 316H и 316Ti, используемые для сварки, обеспечения высокотемпературной прочности и стойкости к межкристаллитной коррозии. Менее распространенный Такие варианты, как 316N, 316F и 316LN, предназначены для более специализированных применений.
- Сенсибилизация происходит при нагревании нержавеющей стали до 450-850°C, образуя карбиды хрома на границах зерен, что снижает стойкость к межкристаллитной коррозииХорошая стойкость предотвращает эту проблему и помогает избежать коррозии в области сварного шва.
- 316L, 316H и 316Ti, как правило, обладают лучшей устойчивостью к сенсибилизации среди всех вариантов.
- 316F разработан с добавлением серы для лучшей обрабатываемости, но это может немного снизить его коррозионную стойкость по сравнению с другими вариантами.
Что лучше, 316 или 316L?
316L обладает лучшей коррозионной стойкостью благодаря более низкому содержанию углерода, что делает его более подходящим для сварки и применения в условиях высоких температур, чем 316.
316L дороже, чем 316?
Да, 316L немного дороже 316, но разница в цене минимальна из-за их схожего состава. Более высокая стоимость в основном обусловлена более низким содержанием углерода в 316L, что улучшает коррозионную стойкость и свариваемость.
Нержавеющая сталь 304 против 316
Класс 304 is typically more commonly used than grade 316, though they are very similar in many aspects. The biggest difference between them is the proportion of molybdenum, which makes 316 more corrosion-resistant than 304.
Ознакомьтесь с таблицей ниже для быстрого сравнения нержавеющей стали марок 316 и 304:
| Свойство | 304 | 316 |
| Химический состав | Кр: 18-201ТП3Т, Ni: 8-10,51ТП3Т | Cr: ≤ 18%, Ni: ≤ 14%, Mo: ≤ 3% |
| Коррозионная стойкость | Общая устойчивость, подходит для нормальных условий | Более высокая устойчивость, особенно в хлоридной и морской среде |
| Приложения | Кухонная утварь, отделка автомобилей, строительные материалы и т. д. | Химическое, судовое, фармацевтическое оборудование и т. д. |
| Расходы | Ниже | Выше |
Что вас также может беспокоить
Теперь, когда вы имеете более глубокое представление о нержавеющей стали марки 316, есть еще несколько распространенных проблем, которые заслуживают вашего внимания：
Магнитится ли нержавеющая сталь марки 316?
Нержавеющая сталь 316 немагнитна, поскольку ее аустенитная структура стабилизирована никелем. Однако холодная обработка может немного увеличить ее магнетизм, искажая структуру.
Связанное чтение
Магнитится ли нержавеющая сталь?
Может ли нержавеющая сталь марки 316 ржаветь?
Да, нержавеющая сталь 316 может ржаветь, но она очень устойчива к коррозии, особенно в суровых условиях. Ржавчина встречается редко, но возможна в экстремальных условиях.
Связанное чтение
Будет ли нержавеющая сталь ржаветь и как с этим справиться?
Какая нержавеющая сталь лучше: 304 или 316?
Это зависит от конкретных требований применения. Нержавеющая сталь марки 316 более устойчива к коррозии, особенно в суровых условиях, тогда как марка 304 более экономична и подходит для общих целей.
Дальнейшее чтение
Нержавеющая сталь 304 против 316: состав, свойства, обработка, применение, стоимость и многое другое
Подходит ли нержавеющая сталь 316 для ювелирных изделий?
Да, нержавеющая сталь 316 хороша для ювелирных изделий. Она гипоаллергенна, устойчива к потускнению и коррозии, долговечна, что делает ее идеальной для долговечных ювелирных изделий, не требующих особого ухода.
Связанное чтение
Нержавеющая сталь потускнеет или выцветет?
Подходит ли нержавеющая сталь 316 для часов?
Да, нержавеющая сталь 316 отлично подходит для часов. Она обеспечивает высокую коррозионную стойкость, долговечность и гладкий внешний вид, что делает ее идеальной для долговечных высококачественных корпусов и ремешков часов.
Подходит ли 316 для пищевых продуктов?
Да, нержавеющая сталь марки 316 считается пищевой. Она широко используется в пищевой промышленности и хранении благодаря своей превосходной коррозионной стойкости, особенно к кислым и соленым продуктам.
Почему нержавеющая сталь 316 такая дорогая?
Нержавеющая сталь марки 316 стоит дороже из-за более высокого содержания никеля и молибдена, что повышает коррозионную стойкость, но увеличивает себестоимость продукции по сравнению с другими марками, такими как 304.
Резюме и далее
В этой статье кратко объясняется определение, состав, свойства, характеристики обработки, области применения и другие важные аспекты нержавеющей стали 316. Чтобы узнать больше о нержавеющей стали или других типах стали, посетите наш блог или свяжитесь с нашими экспертами по металлу.
Являясь ведущим производителем и поставщиком решений в области специальной стали, СтальПРО предоставляет многоотраслевые прикладные решения и индивидуальные услуги. Мы гарантируем качество продукции 100% и стремимся расти вместе с нашими клиентами. Посетить наш сайт чтобы узнать больше, или отправьте нам запрос. Мы свяжемся с вами в ближайшее время!
