Różnica między stalą nierdzewną 316 i 316L

Spis treści

• Definicje stali nierdzewnej 316 i 316L
• Jakie są odpowiedniki stali nierdzewnej 316 i 316L?
• Skład chemiczny stali nierdzewnej 316 Vs 316L
• Odporność na korozję 316 vs 316L
• Siła 304L kontra 316L
• Stal nierdzewna 316 kontra stal nierdzewna 316L: właściwości mechaniczne
• Skrawalność stali nierdzewnej 316 i 316L
• Typowe zastosowania stali nierdzewnej 316 i 316L
• Tabela podsumowująca różnicę między stalą nierdzewną 316 i 316L
• Wnioski

„Odkryj tajemnice: wybór pomiędzy stalą nierdzewną 316 a 316L jest prosty!”

Stal nierdzewna, materiał bardzo trwały i odporny na korozję, jest wykorzystywana w niezliczonych zastosowaniach, od przemysłu ciężkiego po artykuły gospodarstwa domowego. Wśród różnych gatunków stali nierdzewnej 316 i 316L są dwa najczęściej stosowane, szczególnie w środowiskach narażonych na działanie elementów korozyjnych. Celem tego przewodnika jest nakreślenie różnic między stalą nierdzewną 316 i 316L, pomoc w zrozumieniu ich unikalnych właściwości, zastosowań oraz tego, dlaczego wybór odpowiedniego typu ma znaczenie dla konkretnych projektów. Badając ich skład chemiczny, właściwości mechaniczne i typowe zastosowania, niniejszy przewodnik dostarcza podstawowej wiedzy umożliwiającej podejmowanie świadomych decyzji przy wyborze odpowiedniego gatunku stali nierdzewnej do różnych zastosowań.

Definicje stali nierdzewnej 316 i 316L

Stal nierdzewna 316

Stal nierdzewna typu 316, znana również pod oznaczeniem UNS S31600, to austenityczna stal nierdzewna chromowo-niklowa zawierająca dodatek molibdenu. Obecność molibdenu w typie 316 zwiększa jego odporność na korozję, szczególnie na chlorki i inne rozpuszczalniki przemysłowe. Dzięki temu doskonale nadaje się do stosowania w środowiskach, w których narażenie na działanie czynników korozyjnych stanowi poważny problem, np. w środowisku morskim lub przybrzeżnym. Ponadto typ 316 wykazuje doskonałą wytrzymałość na rozciąganie, odporność na wżery i zachowuje swoją integralność nawet w wysokich temperaturach.

Stal nierdzewna 316L

Stal nierdzewna typu 316L, gdzie „L” oznacza „niskowęglową”, to niskoemisyjna wersja typu 316. Sklasyfikowana zgodnie z UNS S31603, typ 316L zawiera zmniejszoną zawartość węgla w porównaniu do swojego odpowiednika. Ta redukcja węgla jest kluczowa, ponieważ minimalizuje ryzyko wytrącania się węglików podczas spawania. W typie 316 może nastąpić wytrącanie się węglików pod wpływem wysokich temperatur, co może prowadzić do degradacji stali na granicach ziaren, pogarszając w ten sposób jej ogólną wytrzymałość i odporność na korozję.

Podstawową zaletą typu 316L w porównaniu z typem 316 jest jego zwiększona spawalność dzięki niższej zawartości węgla. Ta cecha jest szczególnie korzystna w zastosowaniach, w których materiał jest podatny na korozję po spawaniu, co jest powszechnym scenariuszem przy budowie rurociągów i innych konstrukcji spawanych. Co więcej, typ 316L zachowuje większość takich samych właściwości mechanicznych jak typ 316, w tym odporność na korozję i utlenianie. Należy jednak pamiętać, że niższa zawartość węgla może sprawić, że typ 316L będzie nieco mniej odporny na wysokie temperatury w porównaniu z typem 316.

Jakie są odpowiedniki stali nierdzewnej 316 i 316L?

Międzynarodowe odpowiedniki

Stal nierdzewna typu 316, znana również pod oznaczeniem UNS S31600, to austenityczna stal nierdzewna chromowo-niklowa zawierająca dodatek molibdenu. Molibden w stali nierdzewnej typu 316 zwiększa jej odporność na korozję, szczególnie w przypadku chlorków i innych rozpuszczalników przemysłowych. Gatunek ten jest często stosowany w środowiskach narażonych na działanie ostrych chemikaliów i warunków o większym zasoleniu, np. na obszarach przybrzeżnych.

Stal nierdzewna typu 316L, oznaczona jako UNS S31603, jest niskoemisyjną wersją typu 316. Ma obniżoną zawartość węgla w porównaniu do swojego odpowiednika, co pomaga zminimalizować szkodliwe wytrącanie węglików w wyniku spawania. W związku z tym, 316L jest powszechnie stosowany, gdy wymagane jest spawanie, aby zapewnić maksymalną odporność na korozję. Niższa zawartość węgla w 316L sprawia, że jest on nieco bardziej giętki i mniej podatny na kruchość w porównaniu do typu 316.

Normy i specyfikacje

• Norma Europejska: 316 odpowiada 1.4401, 316L odpowiada 1.4404.
• Norma brytyjska: 316S31 dla typu 316, 316S11 dla typu 316L.
• Norma ISO: 316 jako ISO 4401, 316L jako ISO 4404.
• Norma ASTM: ASTM A240 zarówno dla 316, jak i 316L.

Skład chemiczny stali nierdzewnej 316 Vs 316L

Przegląd składu

Zarówno stal nierdzewna 316, jak i 316L zawierają duże ilości chromu i niklu, które odgrywają zasadniczą rolę w zwiększaniu ich odporności na korozję. Chrom tworzy pasywną warstwę tlenku chromu na powierzchni stali pod wpływem tlenu, działając jako osłona przed korozją. Nikiel przyczynia się do stabilności struktury austenitycznej stali, poprawiając jej ogólną plastyczność i odporność na szeroki zakres środowisk chemicznych.

Kluczowe różnice

• Stal nierdzewna typu 316 ma maksymalną zawartość węgla wynoszącą 0,08%, podczas gdy stal 316L ma obniżoną maksymalną zawartość węgla wynoszącą 0,03%.
• Niższa zawartość węgla w 316L minimalizuje ryzyko wytrącania się węglików podczas spawania, co czyni go idealnym do zastosowań wymagających intensywnego spawania.
• Zarówno 316, jak i 316L zawierają molibden w zakresie 2-3%, co zwiększa ich odporność na chlorki i inne rozpuszczalniki przemysłowe.

Odporność na korozję 316 vs 316L

Współczynniki odporności na korozję

Stal nierdzewna 316, znana również jako stal nierdzewna klasy morskiej, zawiera molibden, który zwiększa jej odporność na korozję w środowiskach morskich i agresywnych chemicznie. Obecność molibdenu w typie 316 poprawia odporność stopu na chlorki i inne rozpuszczalniki przemysłowe.

Korozja międzykrystaliczna

316L, dzięki niższej zawartości węgla, minimalizuje ryzyko korozji międzykrystalicznej, szczególnie po spawaniu. Korozja międzykrystaliczna to selektywny atak na granicę ziaren stali nierdzewnej, który może prowadzić do pogorszenia integralności strukturalnej.

Korozja wżerowa i szczelinowa

Zarówno 316, jak i 316L skutecznie przeciwdziałają korozji wżerowej i szczelinowej, szczególnie w środowiskach o wysokiej zawartości chlorków, takich jak obszary przybrzeżne lub tam, gdzie stosuje się sole odladzające.

Siła 304L kontra 316L

Porównanie siły

Stal nierdzewna 304L, podobnie jak 316L, jest odmianą niskoemisyjną. Jednakże 316L ogólnie zapewnia lepszą ogólną odporność na korozję i jest bardziej odporny na korozję wżerową i szczelinową w środowiskach chlorkowych.

Wytrzymałość na rozciąganie

Wytrzymałość na rozciąganie stali nierdzewnej 304L wynosi około 485 MPa, podczas gdy stal nierdzewna 316L zwykle mieści się w zakresie od 485 do 1700 MPa.

Zastosowania

Stal 316L jest często preferowana w środowiskach morskich i zastosowaniach związanych z narażeniem na działanie chlorków, podczas gdy 304L może być opłacalną opcją w mniej agresywnych środowiskach i tam, gdzie wymagana jest nieco większa wytrzymałość.

Stal nierdzewna 316 kontra stal nierdzewna 316L: właściwości mechaniczne

Przegląd właściwości mechanicznych

Stal nierdzewna typu 316 ogólnie wykazuje wyższą wytrzymałość i twardość w porównaniu do 316L. Wytrzymałość na rozciąganie stali nierdzewnej 316 zwykle waha się od 515 do 690 MPa, podczas gdy stal nierdzewna 316L zwykle mieści się w zakresie od 485 do 630 MPa.

Wytrzymałość na rozciąganie

Stal nierdzewna typu 316 ma granicę plastyczności około 205 MPa, podczas gdy stal 316L ma zazwyczaj nieco niższą granicę plastyczności, wynoszącą około 170 MPa.

Odporność na uderzenia

Obydwa gatunki zachowują doskonałą wytrzymałość nawet w temperaturach kriogenicznych, co czyni je idealnymi do stosowania w trudnych warunkach.

Skrawalność stali nierdzewnej 316 i 316L

Przegląd obrabialności

Ogólnie uważa się, że stal nierdzewna typu 316 ma nieznacznie lepszą skrawalność niż stal 316L ze względu na wyższą zawartość węgla. Obydwa typy można jednak skutecznie obrabiać przy użyciu nowoczesnych technik i zoptymalizowanych narzędzi skrawających.

Rozważania dotyczące obróbki

• Zoptymalizowane narzędzia skrawające i parametry obróbki mogą złagodzić wiele trudności związanych z obróbką stali nierdzewnych 316 i 316L.
• Modyfikacje składu chemicznego, takie jak dodanie siarki lub selenu, mogą poprawić obrabialność, ale mogą wpływać na odporność na korozję.

Typowe zastosowania stali nierdzewnej 316 i 316L

Środowiska morskie i przybrzeżne

Stal nierdzewna 316 jest szeroko stosowana w zastosowaniach morskich, w tym w armaturze łodzi, osprzęcie nabrzeży oraz przybrzeżnych platformach wiertniczych i gazowych, gdzie materiały są narażone na trudniejsze, korozyjne środowisko.

Przemysł farmaceutyczny i spożywczy

Skład chemiczny stali nierdzewnej 316 sprawia, że nadaje się ona do stosowania w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym. Odporność na kwasy i zasady w wysokich temperaturach sprawia, że idealnie nadaje się do urządzeń przetwórczych.

Dziedzina medycyny

Zarówno stale nierdzewne 316, jak i 316L są stosowane w medycynie do produkcji narzędzi chirurgicznych, urządzeń wszczepialnych oraz szpilek i śrub ortopedycznych ze względu na ich solidne właściwości antykorozyjne i doskonałą wytrzymałość.

Sprzęt laboratoryjny

Stal nierdzewna 316L preferowana jest w budowie sprzętu laboratoryjnego, w tym w laboratoriach chemicznych i petrochemicznych, ze względu na jej odporność na działanie substancji silnie korozyjnych.

Tabela podsumowująca różnicę między stalą nierdzewną 316 i 316L

Wnioski

Podsumowując, podstawowa różnica między stalą nierdzewną 316 i 316L polega na zawartości węgla; 316 ma wyższą zawartość węgla, podczas gdy 316L ma niższy poziom, dzięki czemu 316L jest bardziej spawalny i ma nieco lepszą odporność na korozję. Obydwa typy są trwałe, wysoce odporne na korozję i nadają się do szerokiego zakresu zastosowań, ale wybór między 316 a 316L zależy od konkretnych wymagań dotyczących wytrzymałości, potrzeb spawalniczych i warunków środowiskowych.