Roestvrij staal 317L (UNS S31703, EN 1.4438)is een molybdeen-dragend austenitisch roestvrij staal met een laag-koolstofgehalte dat een superieure corrosieweerstand biedt in vergelijking met de gebruikelijke 316L-kwaliteit. De "L" staat voor "laag koolstofgehalte" (minder dan of gelijk aan 0,03%), wat de vorming van schadelijke chroomcarbiden tijdens het lassen voorkomt-waardoor de noodzaak van een warmtebehandeling na-het lassen wordt geëlimineerd.
Dit artikel introduceert de samenstelling van 317L-staalplaten, warmtebehandeling, mechanische en fysische eigenschappen en toepassingen.
Chemische samenstelling van 317L stalen plaat
De onderstaande tabel toont de typische chemische samenstellingsvereisten voor 317L volgens ASTM A240.
|
Element |
Gewicht % |
Rol in de legering |
|
Chroom (Cr) |
18.0 – 20.0 |
Vormt een beschermende oxidelaag; is bestand tegen algemene corrosie en oxidatie |
|
Nikkel (Ni) |
11.0 – 15.0 |
Stabiliseert de austenitische structuur; verbetert de taaiheid en corrosieweerstand |
|
Molybdeen (Mo) |
3.0 – 4.0 |
Sleutelelement – blokkeert put- en spleetaanvallen door chloriden |
|
Koolstof (C) |
Kleiner dan of gelijk aan 0,03 |
Laag koolstofgehalte voorkomt carbideprecipitatie tijdens het lassen |
|
Mangaan (Mn) |
Kleiner dan of gelijk aan 2,00 |
Helpt bij deoxidatie en warme verwerkbaarheid |
|
Silicium (Si) |
Kleiner dan of gelijk aan 0,75 |
Verbetert de oxidatieweerstand |
|
Fosfor (P) |
Kleiner dan of gelijk aan 0,045 |
Onzuiverheid, laag gehouden |
|
Zwavel (S) |
Kleiner dan of gelijk aan 0,030 |
Onzuiverheid, laag gehouden |
|
Ijzer (Fe) |
Evenwicht |
Basismetaal |
Bron: ASTM A240/A240M
Warmtebehandeling van 317L stalen plaat
Het warmtebehandelingsproces van 317L staalplaat is ontworpen om de corrosieweerstand en mechanische eigenschappen te optimaliseren met behoud van de austenitische microstructuur.
Oplossing gloeien
De standaard warmtebehandeling voor 317L roestvrijstalen platen is oplossingsgloeien, meestal uitgevoerd bij temperaturen tussen 1010 graden en 1120 graden, gevolgd door snelle afkoeling.
Dit proces helpt:
Chroomcarbiden oplossen
Herstel de corrosieweerstand
Verbeter de ductiliteit
Verlicht interne stress
Snel afkoelen na het gloeien is essentieel om carbideprecipitatie te voorkomen, wat de corrosieweerstand zou kunnen verminderen.
Stress verlichten
Bij sommige fabricageprocessen kan spanningsverlichting worden gebruikt om restspanningen na het vormen of lassen te verminderen. Oververhitting moet echter worden vermeden, omdat dit de corrosieprestaties kan beïnvloeden.
Overwegingen bij lassen
Omdat 317L-staalplaat een laag koolstofgehalte heeft, is er doorgaans geen warmtebehandeling na het lassen nodig. Dit maakt de fabricage eenvoudiger en verlaagt de productiekosten.
De uitstekende lasbaarheid maakt het gebruik van gangbare lasmethoden mogelijk, zoals:
TIG-lassen
MIG-lassen
Afgeschermd metaalbooglassen
Ondergedompeld booglassen
Dit is een van de redenen waarom 317L roestvrijstalen platen de voorkeur hebben voor grote lasapparatuur.
Mechanische en fysieke eigenschappen van 317L staalplaat
Mechanische eigenschappen van 317L staalplaat
|
Eigendom |
Waarde (metrisch) |
Waarde (imperiaal) |
|
Treksterkte (min) |
515 MPa |
75.000 psi |
|
Opbrengststerkte (0,2% offset, min) |
205 MPa |
30.000 psi |
|
Verlenging (min, in 2″) |
40% |
40% |
|
Hardheid (max) |
217 HBW |
217 HBW |
|
Elasticiteitsmodulus |
200 GPa |
29.000 ksi |
|
Impactsterkte (Charpy V-inkeping) |
>100 J bij kamertemperatuur |
Uitstekende ductiliteit |
Bron: ASTM A240, ASME SA-240
Fysieke eigenschappen van 317L staalplaat
|
Eigendom |
Waarde |
Opmerkingen |
|
Dikte |
7,98 g/cm³ (0,288 lb/in³) |
Iets hoger dan 304/316 door meer molybdeen |
|
Smeltbereik |
1370 – 1400 graden (2500 – 2550 graden F) |
Typisch voor austenitisch roestvast staal |
|
Thermische geleidbaarheid |
15,0 W/m·K (bij 100 graden) |
Lager dan koolstofstaal; neemt toe met de temperatuur |
|
Specifieke warmtecapaciteit |
500 J/kg·K (bij kamertemperatuur) |
Typisch voor austenitische kwaliteiten |
|
Elektrische weerstand |
0.74 µΩ·m |
Niet-magnetisch in gegloeide toestand |
|
Thermische uitzettingscoëfficiënt |
16,0 × 10⁻⁶ / graad (20–1000 graden) |
Hoger dan ferritisch staal; maken uitzetting mogelijk in ontwerpen met hoge- temperaturen |
|
Magnetische eigenschappen |
Niet-magnetisch (gegloeid) |
Kan na koud bewerken licht magnetisch worden |
Bron: Gegevensbladen van meerdere leveranciers
Toepassingen van 317L staalplaat
Vanwege de verbeterde corrosieweerstand en verwerkbaarheid wordt 317L-staalplaat in alle sectoren vertrouwd:
Chemische en petrochemische verwerkingWordt gebruikt in tanks, reactoren en leidingen die zuren, oplosmiddelen en chloride-houdende stromen verwerken. Het hogere molybdeengehalte beschermt tegen putjes die 316L zouden vernietigen.
Pulp- en papierindustrieApparatuur, vergisters en verdampers van bleekmiddelinstallaties profiteren van de weerstand van 317L tegen chloordioxide en alkalische vloeistoffen.
Farmaceutische en voedselverwerkingSanitaire vaten, leidingen en warmtewisselaars vereisen schone, corrosie-vrije oppervlakken. 317L voldoet aan strikte hygiënenormen en is bestand tegen agressieve reinigingschemicaliën.
Energieopwekking en rookgasontzwavelingSchrobsystemen, schoorstenen en warmteterugwinningseenheden- hebben te maken met zure condensaten; 317L biedt betrouwbare prestaties op de lange- termijn.
Maritiem en offshoreOffshore-platforms, ontziltingsinstallaties en zeewaterleidingsystemen maken gebruik van de chloorbestendigheid ervan.
Andere toepassingenomvatten apparatuur voor het verven van textiel, de productie van kunstmest en architectonische elementen in kustgebieden.
Ingenieurs specificeren vaak de 317L wanneer de 316L voortijdig defect is geraakt, waardoor kostbare stilstand en vervanging worden bespaard.
Conclusie
317L roestvrijstalen plaat is een austenitische legering met laag-koolstofgehalte en hoog-molybdeen die een aanzienlijk betere corrosieweerstand biedt dan 316L, vooral in chloride-rijke en zure omgevingen. Het hogere gehalte aan chroom (18–20%), nikkel (11–15%) en molybdeen (3–4%) geeft het een PREN-waarde van 30–34, waardoor het zeer goed bestand is tegen putcorrosie, spleetcorrosie en algemene chemische aantasting.
Het lage koolstofgehalte (minder dan of gelijk aan 0,03%) elimineert het risico op sensibilisatie tijdens het lassen, zodat 317L kan worden gelast en direct in gebruik kan worden genomen zonder dure warmtebehandeling na het lassen. Het biedt ook uitstekende mechanische eigenschappen, met een minimale vloeigrens van 205 MPa en rek van 40%, samen met uitstekende taaiheid bij lage- temperaturen tot aan cryogene temperaturen.
Wanneer u 317L selecteert, koop dan altijd bij eengerenommeerde leverancierdie volledige fabriekscertificeringen (ASTM A240, ASME SA-240, EN 10204 3.1) en traceerbaarheid biedt.
