Materialeigenschaften UNS S31603

UNS S31603, allgemein bekannt unter der AISI-BezeichnungEdelstahl 316List eine austenitische Chrom-Nickel-Molybdänlegierung; Es handelt sich um die kohlenstoffarme Variante von Edelstahl 316 (UNS S31600).

Der Molybdän-Zusatz unterscheidet es von der 304-Legierung und sorgt für eine verbesserte Leistung in stark korrosiven Umgebungen. Der entscheidende Unterschied, gekennzeichnet durch das „L“, ist der reduzierte Kohlenstoffgehalt, der insbesondere bei Schweißanwendungen deutliche Vorteile bietet.

Dieser umfassende Leitfaden befasst sich mit der chemischen Zusammensetzung, den mechanischen und physikalischen Eigenschaften, der Korrosionsbeständigkeit und spezifischen Anwendungen.

Chemische Zusammensetzung (Gewichts-%)

316L wird kontrolliert, um das Risiko der Karbidausfällung zu verringern, ein Phänomen, das für die Aufrechterhaltung der Korrosionsbeständigkeit, insbesondere nach dem Schweißen, von entscheidender Bedeutung ist.

Der maximale Kohlenstoffgehalt von S31603 von 0,03 % wirkt sich direkt auf das Potenzial für interkristalline Korrosion aus, die bei der Standardsorte 316 auftreten kann, wenn sie Temperaturen zwischen 425 Grad und 870 Grad ausgesetzt wird.

Mechanische und physikalische Eigenschaften

316L zeichnet sich durch hervorragende Festigkeit, Zähigkeit und Duktilität aus, selbst bei kryogenen Temperaturen. Im geglühten Zustand ist es nicht-magnetisch, kann aber bei der Kaltumformung leicht magnetisch werden.

Mechanische Eigenschaften (geglühter Zustand)

Physikalische Eigenschaften

Korrosionsbeständigkeit

Die Wahl von 316L gegenüber 304L liegt an der überlegenen Korrosionsbeständigkeit und dem Molybdängehalt von 2–3 %.

Lochfraß und Spaltkorrosion:Molybdän erhöht die Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion, insbesondere in Umgebungen, die Chloride, Bromide und andere Halogenidionen enthalten. Dies macht 316L zum Material der Wahl für Anwendungen in der Schifffahrt, an der Küste und in der chemischen Verarbeitung.

Die Pitting Resistance Equivalent Number (PREN), ein Maß für die Lochfraßbeständigkeit einer Legierung, ist bei 316L deutlich höher als bei 304L.

Interkristalline Korrosion:Dies ist der Hauptvorteil der kohlenstoffarmen „L“-Klasse. Beim Schweißen von Standard-Edelstählen kann die Hitzeeinflusszone Chromkarbide an den Korngrenzen bilden, wodurch das angrenzende Material an Chrom verarmt und es somit anfällig für Korrosion wird.

Bei 316L mit einem maximalen Kohlenstoffgehalt von 0,03 % wird diese Karbidausfällung praktisch eliminiert, sodass es für das Schweißen schwerer Abschnitte geeignet ist, ohne dass ein Glühen nach dem Schweißen erforderlich ist.

Allgemeine Korrosion:Es weist eine hervorragende Beständigkeit gegenüber einer Vielzahl korrosiver Medien, einschließlich starker Säuren und Basen, auf.

Herstellung und Verarbeitbarkeit

316L verfügt über hervorragende Verarbeitungseigenschaften, die zu seiner weiten Verbreitung beitragen.

Kaltumformung:316L lässt sich leicht formen und tiefziehen. Bei der Kaltumformung härtet es schnell aus, was für eine erhöhte Festigkeit von Vorteil sein kann, bei anspruchsvollen Umformvorgängen jedoch ein Zwischenglühen erforderlich machen kann.

Warmbearbeitung:Die Warmumformung erfolgt zwischen 900 und 1200 Grad. Für eine optimale Korrosionsbeständigkeit sollten warm-bearbeitete Teile nach der Bearbeitung vollständig geglüht werden.

Wärmebehandlungsglühen (Lösungsbehandlung):Dies ist die einzige Wärmebehandlung, die auf 316L angewendet werden kann. Dabei wird auf eine Temperatur zwischen 1040 und 1150 erhitzt und anschließend schnell abgekühlt, um die Karbidausfällung zu unterdrücken und die Korrosionsbeständigkeit zu maximieren.. 316L ist durch Wärmebehandlung nicht härtbar.

Schweißen:316L gilt als hervorragend schweißbar. Es lässt sich problemlos mit allen gängigen Schmelz- und Widerstandsschweißverfahren verschweißen. Aufgrund seines geringen Kohlenstoffgehalts eliminiert es auch bei großen Bauteilen die Gefahr von Schweißnahtverfall.

Ein Glühen nach dem Schweißen ist häufig nicht erforderlich, was die Herstellung vereinfacht und die Kosten senkt. Wenn Zusatzmetall erforderlich ist, wird normalerweise AWS E316L oder ER316L empfohlen.

UNS S31603 (316L) Anwendungen

Meer und Küste: Komponenten, die Salzwasser ausgesetzt sind, wie Bootsbeschläge, Geländer und Strukturelemente.

Chemie und Petrochemie: Ausrüstung zur Verarbeitung und Lagerung von Chemikalien, einschließlich Reaktionsgefäßen, Wärmetauschern und Rohrleitungen.

Pharma- und Lebensmittelverarbeitung: Aufgrund seiner Beständigkeit gegenüber Reinigungslösungen und seines geringen Kohlenstoffgehalts eignet es sich ideal für Geräte zur Arzneimittelherstellung und Lebensmittelzubereitung.

Medizinische Implantate: Aufgrund seiner hohen Biokompatibilität und hervorragenden Korrosionsbeständigkeit gegenüber Körperflüssigkeiten wird es häufig für chirurgische Implantate verwendet (obwohl Speziallegierungen für den Langzeitgebrauch bevorzugt werden können).

Zellstoff- und Papierindustrie: Wird für Zellstoffkocher, Bleichanlagenausrüstung und den Umgang mit Chemikalien im Papierherstellungsprozess verwendet.

ASTM A312UNSS31603 Spezifikation

ASTM A312/A312M ist die Standardspezifikation für nahtlose und geschweißte austenitische Edelstahlrohre. Es legt die Abmessungen, Toleranzen, Herstellungsprozesse und Leistungsanforderungen für das Rohr fest.

Die Abmessungsspezifikationen von ASTM A312-Stahlrohren werden hauptsächlich durch drei Schlüsselparameter bestimmt und mithilfe des branchenüblichen Standard-Rohrnenndurchmessers (NPS) und der Plannummer (Schedule Number) beschrieben:

Nennrohrdurchmesser: Dies gibt die Rohrgröße an und bezieht sich auf den tatsächlichen Außendurchmesser (OD). Für NPS 14 und höher entspricht der NPS dem Außendurchmesser (OD); Bei NPS 12 und darunter ist der tatsächliche Außendurchmesser jedoch typischerweise größer als der Nennrohrdurchmesser.

Außendurchmesser: Dies ist der kritischste Dimensionsparameter für Stahlrohre. Der Außendurchmesser von ASTM A312-Stahlrohren ist festgelegt, wird durch den NPS bestimmt und unterliegt strengen Toleranzen.

Plannummer: Die Plannummer bestimmt die Wandstärke (WT) des Rohres. Unterschiedliche Schedule-Nummern entsprechen unterschiedlichen Wandstärken für denselben NPS und wirken sich somit auf die Druckbelastbarkeit des Rohrs aus.

Zu den häufig genannten Zeitplänen für ASTM A312-Stahlrohre gehören die Zeitpläne 5S, 10S, 40S und 80S. Das Suffix „S“ bezeichnet speziell die Größe der Edelstahlrohrserie. Diese Pläne unterscheiden sich in einigen Größen von den Kohlenstoffstahlplänen 5, 10, 40 und 80, haben jedoch im Allgemeinen die gleiche Wandstärke über NPS 14.