Сталь 316L Мод- також пишеться як 316L Modified або 316LM - – це -хімічно контрольована версія стандартної аустенітної нержавіючої сталі AISI 316L. Суфікс «Mod» (змінений) сигналізує про те, що одне або кілька вікон хімічного складу було посилено або змінено за межі стандартної специфікації ASTM A240 316L, щоб відповідати вимогам конкретного застосування, коду або стандарту закупівлі.

Найпоширеніші модифікації передбачають: обмеження вмісту азоту у вузькому діапазоні (зазвичай 0,06–0,10%) для покращення міцності на повзучість при високих-температурах; затягування вуглецю до рівня Менше або дорівнює 0,020% (проти стандарту Менше або дорівнює 0,030%) для чудової корозійної стійкості -зони зварювання; і обмеження бродячих елементів, таких як бор, кобальт і мідь, частками-на-мільйон рівнів для ядерної-чистоти.
На відміну від абсолютно іншого сплаву, 316L Mod зберігає основні хімічні властивості свого вихідного сорту: 16–18% хрому, 10–14% нікелю та 2–3% молібдену. Що змінилося, так це точність цих діапазонів і додавання верхніх обмежень для елементів, які просто не контролюються в специфікації товару.
Хімічний склад: 316L проти 316L Mod
Таблиця нижче порівнюєASTM A240 316Lспецифікація проти жорсткого складу, типового для ядерного-класу 316L Mod (згідно RCC-M / AFCEN або еквівалентної специфікації закупівлі):
|
елемент |
ASTM A240 - Стандарт 316L |
316L Mod (ядерна/висока-чистота) |
Чому це важливо |
|
Карбон (C) |
Менше або дорівнює 0,030% |
Менше або дорівнює 0,020% |
Нижчий C=знижує ризик сенсибілізації в HAZ |
|
Кремній (Si) |
Менше або дорівнює 0,75% |
Менше або дорівнює 0,50% |
Більш щільний Si покращує міцність зварного шва |
|
Марганець (Mn) |
Менше або дорівнює 2,00% |
Менше або дорівнює 1,80% |
Контролюється однорідність мікроструктури |
|
Фосфор (P) |
Менше або дорівнює 0,045% |
Менше або дорівнює 0,025% |
Низький P знижує схильність до гарячого розтріскування |
|
Сірка (S) |
Менше або дорівнює 0,030% |
Менше або дорівнює 0,015% |
Низький S покращує якість зварювання та міцність |
|
Хром (Cr) |
16.0–18.0% |
16.5–18.0% |
Більш вузька стрічка забезпечує постійну стійкість до корозії |
|
Нікель (Ni) |
10.0–14.0% |
11.0–14.0% |
Більш високий рівень Ni забезпечує стабільність аустеніту |
|
Молібден (Mo) |
2.0–3.0% |
2.25–3.00% |
Злегка піднята підлога для захисту від ямок |
|
Азот (N) |
Менше або дорівнює 0,10% |
0.06–0.10% |
Контрольований N підвищує міцність повзучості за температури. |
|
Бор (B) |
Не вказано |
Менше або дорівнює 0,002% |
Ядерна вимога: B поглинає нейтрони |
|
Кобальт (Co) |
Не вказано |
Менше або дорівнює 0,025% |
Ядерні вимоги: ризик активації Co-60 |
|
мідь (Cu) |
Менше або дорівнює 0,10% (сліди) |
Менше або дорівнює 0,10% |
Контролюється, щоб запобігти забрудненню |
Механічні властивості
Незважаючи на жорсткіший хімічний склад, 316L Mod відповідає або перевищує мінімальні механічні вимоги ASTM A240 316L. Для ядерної -пластини часто потрібні додаткові додаткові випробування, включно з випробуванням на удар за Шарпі при -20 градусах, випробування на розтяг-при підвищеній температурі та випробування на міжкристалітну корозію згідно з ASTM A262 Practice E.
|
Хв. Міцність на розрив Більше або дорівнює 515 МПа Вимоги ASTM A240 / RCC-M |
Хв. Межа текучості (0,2%) Більше або дорівнює 205 МПа При кімнатній температурі |
Хв. Подовження Більше або дорівнює 40% Завдовжки 50 мм |
|
Твердість (макс.) Менше або дорівнює 217 HB Rockwell Менше або дорівнює 95 HRB |
Міцність повзучості (600 градусів) Перевершує 316L Завдяки контрольованому додаванню N |
Удар CVN (при -20 градусах) Більше або дорівнює 60 Дж (типовий) Додаткове ядерне випробування |
|
Власність |
Стандарт 316L |
316L Мод |
Тестовий стан |
|
Міцність на розрив |
Більше або дорівнює 515 МПа |
Більше або дорівнює 515 МПа |
RT, поздовжній |
|
Межа плинності (0,2%) |
Більше або дорівнює 205 МПа |
Більше або дорівнює 205 МПа |
RT, поздовжній |
|
Подовження |
Більше або дорівнює 40% |
Більше або дорівнює 40% |
50 мм |
|
Зменшення площі |
Більше або дорівнює 50% |
Більше або дорівнює 50% |
Поперечний зразок |
|
Твердість |
Менше або дорівнює 217 HB |
Менше або дорівнює 217 HB |
Брінель, відпалений |
|
CVN Шарпі (при -20 градусах) |
Не вимагається |
Більше або дорівнює 60 Дж сер. |
Додатковий ядерний клас |
|
Розтягнення при 350 градусах |
Не вимагається |
Хв. зазначено |
Відповідно до RCC-M / ASME III |
Фізичні властивості
|
Власність |
Значення |
|
Щільність |
7,98 г/см³ |
|
Діапазон плавлення |
1375–1400 градусів (2507–2552 градусів F) |
|
Теплопровідність (при 100 градусах) |
~14.0 W/(m·K) |
|
Коефіцієнт теплового розширення |
16,5 мкм/(м· градус) при 20–100 градусах |
|
Питомий електричний опір |
~740 nΩ·m |
|
Модуль пружності |
193 ГПа (28 000 ksi) |
|
Магнітна проникність |
Не-магнітний (µ ≈ 1,01–1,02) |
|
Максимальна робоча температура (продовження) |
870 градусів (1600 градусів F) |
Чому варто вибрати 316L Mod замість стандартного 316L?
Відповідь повністю залежить від програми. Для більшості загальних промислових цілей - харчове обладнання, архітектурне облицювання, стандартний хімічний завод - продукт 316L є правильним і найекономічнішим вибором. Однак існують конкретні сценарії, коли 316L Mod не просто бажано, але вимагається кодом або контрактом:

Ядерні компоненти - трубопроводи системи теплоносія реактора, корпуси компресорів, пластини першого контуру - виготовлені відповідно до RCC-M (французької ядерної норми), розділу III ASME або еквівалентних стандартів. Ці правила вимагають максимального вмісту кобальту (менше або дорівнює 0,025%), щоб запобігти утворенню Co-60 під нейтронним опроміненням, яке стає значним джерелом радіоактивного забруднення. Стандарт 316L не контролює кобальт; 316L Mod робить.
Коли аустенітна нержавіюча сталь використовується при температурах вище 500 градусів протягом тривалого часу, повзучість (повільна пластична деформація під напругою) стає-обмежуючим фактором конструкції. Контрольоване додавання азоту в 316L Mod (0,06–0,10%) значно покращує опір повзучості порівняно зі стандартним 316L із неконтрольованим, потенційно дуже низьким вмістом азоту. Це критично важливо для компонентів котлів для виробництва електроенергії та оболонок теплообмінника на високотемпературному хімічному-заводі.
Для резервуарів для зберігання СПГ і холодильного обладнання, що працює при температурах до -196 градусів (температура рідкого азоту), потрібне додаткове випробування на удар за Шарпі при кріогенній температурі. Більш суворі обмеження домішок у 316L Mod -, зокрема низький вміст фосфору та сірки -, призводять до стабільніших і вищих значень ударної в’язкості в -стані відпаленої пластини.
Деякі процеси виробництва фармацевтичних API та хімічні процеси-класу напівпровідників вимагають матеріалів із мінімальним забрудненням мікроелементами. Контрольовані верхні межі вмісту міді, бору та інших елементів у 316L Mod допомагають гарантувати, що сам матеріал пластини не стане джерелом технологічного забруднення.
316L Mod проти стандартного 316L проти 316: швидке порівняння
|
Властивість / Особливість |
316 Стандарт |
Стандарт 316L |
316L Мод |
|
Вміст вуглецю |
Менше або дорівнює 0,08% |
Менше або дорівнює 0,030% |
Менше або дорівнює 0,020% |
|
Контроль азоту |
Не вказано |
Не вказано |
0,06–0,10% (вузький) |
|
Межа кобальту |
Не вказано |
Не вказано |
Менше або дорівнює 0,025% |
|
Межа бору |
Не вказано |
Не вказано |
Менше або дорівнює 0,002% |
|
Відповідає ASTM A240 |
так |
так |
Так (плюс додаткові) |
|
Відповідає ядерному кодексу |
немає |
немає |
Так (RCC-M / ASME III) |
|
Зварюваність |
добре |
Чудово |
Чудово |
|
Опір повзучості |
Помірний |
Помірний |
Покращено (завдяки N) |
|
Відносна матеріальна вартість |
База |
База + 5–10% |
База + 25–40% |
|
Типова наявність |
Негайний запас |
Стандартний запас |
Млинний порядок / розширений вивід |
|
Збільшення ціни 316L Mod на 25–40% порівняно з товарним 316L відображає не лише суворіші специфікації сировини, але й додаткові вимоги до тестування, відстеження та сертифікації. Для ядерних або код-обов’язкових застосувань прийнятної заміни немає. Для не-комерційних застосувань стандарт 316L майже завжди є економічно раціональним вибором. |
Застосовні стандарти та сертифікати
Пластина 316L Mod закуповується та постачається відповідно до стандартів основного матеріалу та-спеціальних додаткових вимог до застосування:
|
Стандарт / Код |
Область застосування |
Відповідність 316L Mod |
|
ASTM A240 |
Пластина-катана Cr-Ni нержавіюча пластина, лист і стрічка |
Хімічний склад основи та механічні вимоги |
|
ASME SA-240 |
Код посудини під тиском еквівалент ASTM A240 |
Необхідно для посудин під тиском із кодом ASME- |
|
RCC-M / AFCEN |
Код обладнання французького ядерного острова |
Визначає вимоги до класу 316L Mod 'Z2 CND 17-12' |
|
ASME Розділ III |
Код конструкції ядерних компонентів США |
Керує закупівлею ядерного{0}}матеріалу |
|
EN 10028-7 |
Європейський плоский прокат для тиску |
Специфікація еквівалентної європейської таблички |
|
ASTM A262 |
Виявлення схильності до міжкристалітної корозії |
Практичний тест E, який часто вимагається для 316L Mod |
|
EN 10204 3.2 |
Сертифікат випробування матеріалу зі свідком TPI |
Обов'язковий для ядерних і PED класу III |
Типове застосування 316L Mod Plate
Компоненти граничного тиску першого контуру ядерного реактора (оболонки трубопроводів теплоносія, пластини компресора)
High-temperature power plant boiler and heat exchanger shells (>500 градусів безперервного обслуговування)
Конструктивні оболонки резервуарів для зберігання СПГ потребують сертифікації на кріогенний вплив
Фармацевтичні та біотехнологічні реакторні ємності з -високими вимогами до мікроелементів
Посудини під тиском хімічних заводів, що працюють у змішаних кислотних або хлоридних середовищах при підвищеній температурі
Офшорні підводні компоненти корпусу під тиском із збільшеним проектним терміном служби
Компоненти дослідницького реактора та установки для виробництва ізотопів (критичний низький вміст кобальту)
Часті запитання
Q: 316L Mod те саме, що 316L?
A: Ні. 316L Mod базується на 316L, але застосовує більш суворий контроль складу, зокрема вуглецю (менше або дорівнює 0,020%), азоту (0,06–0,10%), кобальту (менше або дорівнює 0,025%) і бору (менше або дорівнює 0,002%). У стандарті 316L взагалі не вказано обмеження вмісту кобальту чи бору. 316L Mod також зазвичай потребує додаткових випробувань, таких як кріогенний удар за Шарпі та випробування на розтяг-при підвищеній температурі.
З: Що означає «Mod» у 316L Mod?
A: «Mod» означає «Змінено». Це вказує на те, що базовий склад 316L було змінено - зокрема, ключові елементи звужено до вужчих діапазонів та/або додаткові елементи поміщено під контроль верхньої-ліміти. Точні вимоги до модифікації залежать від конкретного стандарту закупівель або специфікації замовника.
Q: Чи можна замінити стандарт 316L на 316L Mod в ядерних програмах?
Відповідь: Ні. У ядерних -застосуваннях, які регулюються RCC-M, ASME Section III або еквівалентними кодами, 316L Mod з його конкретними обмеженнями кобальту та бору є обов’язковою специфікацією. Стандарт 316L не можна замінити, оскільки неконтрольовані рівні кобальту та бору можуть призвести до продуктів радіоактивної активації або проблем з контролем реактивності. Для заміни потрібна офіційна інженерна оцінка та схвалення авторського коду, яке майже ніколи не надається.
Q: Який рівень сертифікації необхідний для пластини 316L Mod?
Відповідь: Зазвичай потрібні сертифікати випробування матеріалів EN 10204 типу 3.2, тобто результати хімічних і механічних випробувань сертифікуються як відділом якості виробника, так і -інспекційним органом третьої сторони (наприклад, TUV, Bureau Veritas або SGS). Для ядерних застосувань інспектор має бути представником затвердженого ядерного інспекційного органу. Номер нагрівання та відстеження партії від розплаву до кінцевої плити повинні бути повністю задокументовані.
Питання: який час для пластини 316L Mod?
A: 316L Mod не є товарним товаром у більшості дистриб’юторів. Зазвичай він виготовляється на-замовленні із терміном виконання 10–16 тижнів із моменту розміщення замовлення, залежно від розмірів плити, термічної обробки та вимог до випробувань. Для ядерного-матеріалу потрібен додатковий час для планування-інспекції третьою стороною. Під час планування проекту настійно рекомендується проводити закупівлі на ранніх стадіях.
Відмова від відповідальності: Дані та діапазони складу, наведені в цьому документі, є репрезентативними для загальних специфікацій 316L Mod і надаються лише для загальної довідки. Конкретні закупівлі за проектом повинні ґрунтуватися на застосовній договірній специфікації, проектному кодексі та затвердженій кваліфікації заводу. Усі критичні рішення щодо вибору та заміни матеріалів повинні переглядатися кваліфікованим інженером із матеріалів.Зверніться до нашого JN Alloy торговий представникдля обговорення цінової пропозиції та кваліфікації матеріалів.
