فولاد ضد زنگ 316 در مقابل 316L: تفاوت ها، الزامات جوش، هزینه و راهنمای انتخاب

یک سازنده تجهیزات داروسازی در بمبئی برای یک ظرف رآکتور جوشکاری از فولاد ضد زنگ 316 سفارش داده بود.برای مواد شیمیایی فرآیند حاوی کلراید مفید استاما ظرف جوش داده شده بود و محیط سرویس شامل چرخه های تمیز کردن CIP شدیدی بود. بعد از 14 ماه کار، لکه های قهوه ای در طول HAZ از هر جوش محوری ظاهر شد.علت اصلی این نبود که مواد مولیبدن، نه روند جوش، نه سطح پایان کربنماده استاندارد 316 با کربن تا 0.07٪ بود و HAZ در طول ساخت حساس شده بود. مشخصات صحیح 316L بود.

این تفاوت عملی بین 316 و 316L است. هر دو درجه حاوی همان کروم، نیکل و مولیبدن هستند که مقاومت تقریباً یکسان در برابر خوردگی را در حالت گرم می کنند.تفاوت کاملاً در کنترل کربن است، و اثر آن تنها پس از جوش ظاهر می شود.این مقاله یک مقایسه متمرکز بر خرید را ارائه می دهد تا به شما کمک کند تا تعیین کنید که چه زمانی استاندارد 316 مناسب است و چه زمانی مشخصات درجه L برای شرایط ساخت و خدمات شما مورد نیاز است.

1مقایسه سریع: 316 در مقابل 316L فولاد ضد زنگ

این مقایسه یک نکته مهم را تایید می کند که بسیاری از خریداران نادیده می گیرند:316 و 316L دارای دامنه های مشابه کروم، نیکل و مولیبدن هستند.مولیبدن که مقاومت در برابر کلرید را فراهم می کند یکسان است. تنها متغیر ترکیب کربن است. برای اجزای بدون جوش، این دو درجه از نظر کاربردی قابل تعویض هستند.برای اجزای جوشیده شده در خدمات خوردگی، کربن کم در 316L مقاومت خوردگی را حفظ می کند که مولیبدنوم مشخص شده است.

2تفاوت شیمیایی: چرا 316L دارای کربن کمتر است

تفاوت شیمیایی:316 اجازه می دهد تا کربن تا 0.07٪. 316L کربن را به ≤ 0.030٪ محدود می کند.گوگرد در همان محدوده نامی در ASTM A240 استتنها تفاوت شیمیایی کربن است.

تاثیر بر عملکرد:تفاوت کربن در هنگام جوش بسیار مهم می شود. هنگامی که فلز پایه در نزدیکی استخر جوش به محدوده 425 ° C گرم می شوداتم های کربن در استاندارد 316 با کروم در مرزهای دانه ترکیب می شوند تا کربید کروم (Cr₂₃C₆) کروم مصرف شده توسط این کارباید ها از فلز اطراف گرفته می شود و مناطق باریکی ایجاد می کند که کروم زیر آستانه ~ 12٪ مورد نیاز برای حفظ فیلم اکسید منفعل قرار می گیرد.این شرایطحساسیتبه این معنی که منطقه تحت تاثیر گرما مقاومت خود را در برابر خوردگی از دست داده است، حتی اگر مواد عمده هنوز هم حاوی 16-18٪ کروم و 2-3٪ مولیبدن باشد.محتوای مولیبدن مانع این مکانیسم نمی شودتنها کربن کم یا حلقه پس از جوش می تواند.

در 316L، کربن به 0.030٪ محدود شده است، که کمتر از آستانه مورد نیاز برای ایجاد بارندگی کاربید قابل توجهی است. مناطق مرزی دانه ها هر دو کروم و مولیبدن را پس از جوش حفظ می کنند،حفظ مقاومت در برابر خوردگی که آلیاژ برای ارائه آن انتخاب شده است.

تصمیم خرید:316L نسخه ای با عملکرد بالاتر از 316 با مقاومت بیشتر در برابر خوردگی عمومی نیست. این یک نسخه کنترل شده کربن است که برای حفظ مقاومت خوردگی 316 پس از جوش طراحی شده است.اگر قطعه شما جوش داده نشود، یا جوش داده می شود اما در یک محیط غیر خوردنی کار می کند، درجه L هیچ مزیت فنی را ارائه نمی دهد.

3مقاومت در برابر خوردگی: آیا 316L بهتر از 316 است؟

شایع ترین سوء تفاهم در مورد 316L این است که مقاومت در برابر خوردگی از لحاظ ذاتی برتر است. این برای حالت گرم و بدون جوش نادرست است.قبل از جوش، 316 و 316L در اصل مقاومت در برابر خوردگی را فراهم می کنندهر دو فلمی غیرفعال غنی شده از مولیبدن را تشکیل می دهند. هر دو در برابر کلراید در همان سطح PREN (~ 24 ٪ 26 ٪) مقاومت می کنند.هر دو به روش مشابهی در محیط های شیمیایی کار می کنند که سری 316 درجه مناسب است.

قبل از جوش: عملکرد معادل

در حالت گرم و بدون جوش، هیچ تفاوت عملی در مقاومت در برابر خوردگی بین 316 و 316L وجود ندارد. هر دو درجه کروم (16 ٪ 18٪) ، نیکل (10 ٪ 14٪) ،و مولیبدن (۲۳٪)برای قطعات فرآوری شده، قطعات شکل گرفته در سرما، یا سازه های مونتاژ شده مکانیکی که هیچ گرما جوش را مشاهده نمی کنند، این دو درجه را می توان از نظر خوردگی به عنوان قابل تعویض در نظر گرفت.

پس از جوش: مزیت درجه L

مزیت 316L پس از جوش ظاهر می شود. در 316 ، HAZ می تواند حساس شود و مقاومت خوردگی خود را دقیقاً در جایی که مواد آسیب پذیرترین هستند در محیط های تهاجمی (خازن های شیمیایی)، سیستم های CIP داروسازی، پردازش مواد غذایی با ضدعفونی کننده های کلر شده) ، این منطقه حساس می شود نقطه آغاز برای خوردگی بین دانه ای.حفظ مقاومت به خوردگی پس از جوش بدون نیاز به جوش محلول پس از جوشبرای قطعات جوش داده شده در خدمات خوردگی316L مشخصات فنی درست است.

4مقایسه خواص مکانیکی

حداقل مقادیر ASTM A240 برای صفحه، ورق و نوار گرم شده:

316 دارای مقادیر مقاومت مکانیکی حداقل کمی بالاتر است زیرا محتوای کربن بالاتر آن باعث تقویت متوسط محلول جامد می شود.تفاوت تقریباً 30 MPa در کشش و 35 MPa در عملکرد استقدرت به ندرت عامل تعیین کننده بین 316 و 316L است.برای کاربردهایی که نیاز به قدرت قابل توجهی دارند، تغییر بین 316 و 316L تغییر معنی داری ایجاد نمی کند. به جای آن فولاد ضد زنگ دوگانه یا سخت کننده های سرد کار را در نظر بگیرید.مقادیر معمولی ممکن است بسته به فرم محصول و استانداردهای قابل اجرا متفاوت باشد..

5عملکرد جوش: چرا 316L استاندارد صنعت است

هر دو 316 و 316L به طور کامل توسط TIG (GTAW) ، MIG (GMAW) ، SMAW ، SAW و جوش مدار بسته می شوند.چه اتفاقی برای مواد مجاور جوش بعد از حرکت قوس رخ می دهد.

چرا 316L برای تجهیزات جوشکاری ترجیح داده می شود

برای تجهیزات فولاد ضد زنگ جوش شده در سرویس خوردگی، 316L استاندارد صنعت است زیرا:

• کربن کمتر(≤ 0.030٪) از باروری کربید کروم در HAZ در هنگام جوش تک گذر و چند گذر جلوگیری می کند.
• کاهش خطر حساسیتبه این معنی است که منطقه جوش مقاومت خوردگی مولیبدنوم خود را بدون گرم کردن محلول پس از جوش حفظ می کند.
• مقاومت بهتر در برابر خوردگی جوش316L را مشخصات پیش فرض برای مخازن شیمیایی، ظروف دارویی، تجهیزات پردازش مواد غذایی و سیستم های لوله کشی تحت فشار که مفاصل جوش شده در معرض مواد خوردنی قرار دارند، می کند.
• بدون نیاز به PWHTدر اکثر برنامه های کاربردی، که به ویژه برای سازه های بزرگ، جوش های میدان، بخش های نازک مستعد تحریف و اجزای که نمی توانند در کوره قرار بگیرند، مهم است.

انتخاب فلز پرکننده

استفادهER316Lفلز پرکننده برای جوش مواد پایه 316L. ER316L حاوی مولیبدن در سپرده جوش است که مقاومت کلرید را از طریق مفصل حفظ می کند.جایگزین پرکننده ER308L بر روی فلز پایه 316/316L نکنیدبسیاری از تولید کنندگان بر روی ER316L برای تمام جوش های سری 316 استاندارد سازی می کنند، زیرا هم با فلزات پایه 316 و 316L سازگار است.

گواهینامه دوگانه 316/316L

برای تولید کنندگان جوش دهنده، دو گواهینامه 316/316L عملی ترین استراتژی تهیه است. یک ماده هر دو مشخصات را پوشش می دهد: کربن ≤ 0.030% و خواص مکانیکی که حداقل 316 بالاتر را برآورده می کنندذخایر دوگانه گواهی شده موجودی را ساده می کند، سردرگمی مشخصات را از بین می برد،و اطمینان حاصل می کند که هر ماده ای در کف کارگاه برای جوشکاری ایمن است، صرف نظر از اینکه نقشه 316 یا 316L را می خواهد..همیشه گواهینامه دوگانه رو در MTC تایید کنید.

6. 316 در مقابل 316L

منطق کاربرد یک قانون ساده را دنبال می کند:جوش + قرار گرفتن در معرض خوردگی = 316L. هیچ جوش = 316 کافی است.انتخاب مستقل از محیط خوردگی خود است اگر 316 خانواده آلیاژ از نظر فنی برای شرایط سرویس شما مناسب است،تصمیم گیری بین 316 و 316L فقط به این بستگی دارد که آیا ساخت شامل جوش است.

7تفاوت هزینه: آیا 316L گران تر است؟

تفاوت قیمت بین 316 و 316L در اکثر بازارهای فعلی کوچک یا ناچیز است.و محدوده مولیبدن هزینه مواد اولیه اساساً یکسان استهر گونه تفاوت قیمت منعکس کننده کنترل های تولید، الزامات صدور گواهینامه و در دسترس بودن بازار است نه افزودنی های قیمتی آلیاژ.

برای مواد سه گانه گواهی شده 316/316L، که رایج ترین شکل تامین است، اغلبمبلغی صفر قیمتیک کویل یا صفحه یکسان برای هر دو مشخصات واجد شرایط است و کارخانه بسته به اینکه کدام جعبه در گواهینامه چک شده است، هزینه های متفاوتی را دریافت نمی کند.

وقتي که 316L ارزش افزونه رو داشته باشه

• تجهیزات شیمیایی جوشیده شده:هزینه شکست IGC در یک مخزن یا راکتور شیمیایی، از هر جایزه کوچک درجه L به مراتب بالاتر است.
• دارویی و مواد غذایی:هزینه های نظارتی و انطباق آلودگی مربوط به خوردگی بسیار بیشتر از تفاوت هزینه مواد است. اکثر مشخصات داروسازی 316L را برای سطوح اتصال با محصولات جوش داده شده لازم می دانند.
• هر جزء جوش داده شده در کار خوردگی:در صورتی که وجود داشته باشد، این هزینه در مقایسه با هزینه ساخت و نصب که در صورت خوردگی HAZ تلف می شود، بی اهمیت است.

وقتی که بیمه هدر رفته:

• قطعات بدون جوش:قطعات ماشینکاری شده، پانل های سرد شکل گرفته شده، فانکشن های اتصال مشخصه 316L هیچ ارزشی نسبت به 316 اضافه نمی کند زیرا خطر حساسیت وجود ندارد.
• اجزای جوشیده شده در محیط های غیر خوردنی:اگر سرویس خشک و در داخل باشد، HAZ حساس شده از 316 خوردگی نخواهد کرد زیرا عامل خوردگی وجود ندارد.

8اشتباهات رایج در خرید

1. انتخاب 316 چون بدون در نظر گرفتن جوش ارزان تر استیک صرفه جویی کوچک در هزینه مواد می تواند به طور کامل توسط اولین نمونه از خوردگی HAZ در استفاده مصرف شود.گزینه " ارزان تر " مشخصات اشتباهی است.

2فرض کنیم که 316L مقاومت بیشتر در برابر خوردگی داشته باشد.در حالت گرم و بدون جوش، 316 و 316L در عملکرد خوردگی معادل هستند.مشخصه 316L بر این فرض که آن را به طور جهانی بالاتر از ضایعات مشخصه تلاش و هزینه بالقوه با هیچ بازگشت فنی برای برنامه های کاربردی غیر جوش.

3سفارش "فولاد ضد زنگ 316" بدون مشخص کردن شماره UNS"316" یک توصیف غیر رسمی است. UNS S31603 در کربن ≤ 0.030٪ قفل می شود. شماره UNS را در هر سفارش خرید برای ایجاد مشخصات فنی قابل تایید قرار دهید.

4. بررسي کربن در MTC رو نادیده ميگيرمیک گواهی با علامت "316L" اما نشان دهنده کربن در 0.05٪ 316L نیست. MTC سند نهایی است. قبل از پذیرش مواد، تعداد کربن را با حد 0.03٪ بررسی کنید.

5با استفاده از پرکننده ER308L روی فلز پایه 316Lدر نتیجه، سنگ جوش مولیبدن را ندارد و یک منطقه آسیب پذیر به خوردگی ایجاد می کند. برای حفظ محتوای مولیبدن از طریق مفصل جوش، پرکننده ER316L مورد نیاز است.

6- مشخص کردن درجه L برای اجزای بدون جوش به عنوان یک اقدام ایمنی عمومیدر حالی که مضر نیست، اما غیر ضروری است. 316L هیچ مزیت فنی نسبت به 316 را ارائه نمی دهد زمانی که جوش انجام نمی شود. اگر تمام اجزای یک تامین کننده به عنوان گواهی دوگانه خریداری شوند،اين مسئله اي نيستاگر به صورت جداگانه تهیه شود، 316 انتخاب تجاری کارآمد برای قطعات بدون جوش است.

7. نميتونم مقدار موليبدن رو در کنار کربن روي MTC تاييد کنمدر هنگام سفارش 316L، هم کربن ≤ 0.03٪ و هم مولیبدن 2 ٪ 3٪ را در MTC بررسی کنید. ماده ای که الزامات کربن درجه L را برآورده می کند اما مولیبدن ندارد، 316L نیست بلکه 304L است.هر دو این اطلاعات باید در گواهینامه تأیید شوند..

9. چطور 316 یا 316L را هنگام سفارش مشخص کنیم

یک مشخصات خرید کامل دقیقاً آنچه را که شما نیاز دارید را اعلام می کند و مبنای قابل تایید برای بازرسی کیفیت ورودی را فراهم می کند. این عناصر را در هر RFQ و سفارش خرید قرار دهید:

مثال خرید واقعی:

از توصیفاتی مانند "پلاک فولاد ضد زنگ 316" اجتناب کنید، زمانی که این ماده برای سرویس خوردگی جوش داده شده است.همیشه پسوند L، شماره UNS و الزامات تأیید کربن را در صورتی که نیاز به کربن کم باشد، شامل کنید.

10چطور شانگيو از انتخاب 316 و 316L حمايت ميکنه

شرکت Shaanxi Shangyou Stainless Steel Co., Ltd فولاد ضد زنگ 316 و 316L را در کویل، ورق، صفحه، لوله، لوله، میله و لوازم جانبی عرضه می کند. تضمین کیفیت شامل:

• مطابقت با ASTM:مواد بر اساس ASTM A240، A312، A276 و A479 تأیید شده است.
• EN 10204 3.1 MTC:گواهینامه کامل مواد شیمیایی و خواص مکانیکی به عنوان استاندارد ارائه شده است.
• بررسی مولیبدن:محتوای Mo 2 ٪ 3٪ در هر MTC سری 316 قبل از ارسال تایید شده است.
• بررسی کربن:کربن ≤ 0.030% در هر سفارش 316L تایید شد؛ MTC قبل از حمل بررسی شد.
• قابلیت PMI:شناسایی مثبت مواد در صورت درخواست برای تأیید درجه مستقل در دسترس است.
• صادرات جهانی:ارسال منظم به آسیا، خاورمیانه، اروپا، آمریکای جنوبی و آفریقا
• پشتیبانی فنی:کمک به انتخاب 316 در مقابل 316L، آماده سازی مشخصات و الزامات جوش.

وقتی که 316L را مشخص می کنید، تایید می کنیم که کربن و مولیبدن هر دو در MTC موجود هستند، زیرا مواد با کربن کم اما بدون مولیبدن 304L است، نه 316L.هر دو عنصر قبل از اينکه هر سفارشي از سري 316 از تاسيسات ما خارج بشه تاييد شده.

پرسش های مکرر

1تفاوت بين فولاد ضد زنگ 316 و 316L چيه؟
محتوای کربن. 316 (UNS S31600) اجازه می دهد تا 0.07٪ کربن. 316L (UNS S31603) کربن را به ≤ 0.030٪ محدود می کند.کربن پایین تر در 316L جلوگیری از بارش کربید کروم در طول جوش، مقاومت در برابر خوردگی را در ناحیه گرمای تحت تاثیر حفظ می کند. در حالت گرم و بدون جوش، این دو درجه از نظر عملکردی در خوردگی و عملکرد مکانیکی یکسان هستند.

2316L از 316 بهتره؟
316L به طور خاص برای قطعات جوش داده شده در معرض محیط های خوردنی بهتر است، زیرا کربن پایین آن از حساسیت در جوش HAZ جلوگیری می کند.هیچ تفاوت عملی بین این دو درجه وجود ندارد. مقاومت در برابر خوردگی و خواص مکانیکی آنها معادل هستند.. 316L یک درجه جهانی برتر نیست؛ این یک نوع کنترل شده کربن است که برای حل یک مشکل مربوط به جوش طراحی شده است.

3چرا 316L برای جوشکاری ترجیح داده می شود؟
از آنجا که محتوای کربن ≤ 0.030٪ آن مانع از بارندگی کربید کروم در منطقه تحت تاثیر گرما در طول جوش است.HAZ می تواند حساس شود کروم توسط تشکیل کربید در مرزهای دانه مصرف می شود316L این خطر را بدون نیاز به جوش محلول پس از جوش از بین می برد و آن را به مشخصات استاندارد برای مواد شیمیایی جوش داده شده تبدیل می کند.داروسازی، و تجهیزات پردازش مواد غذایی.

4آیا 316L مقاوم به خوردگی بیشتر از 316 است؟
نه در حالت گرم و بدون جوش. هر دو درجه دارای همان کروم (16 ٪ 18 ٪) ، نیکل (10 ٪ 14 ٪) و مولیبدن (2 ٪ 3 ٪) هستند و همان فیلم منفعل را با همان سطح PREN تشکیل می دهند.مزیت خوردگی 316L برای اجزای جوش داده شده خاص است: مقاومت در برابر خوردگی را در HAZ حفظ می کند، جایی که استاندارد 316 ممکن است حساس شود. برای کاربردهای بدون جوش، مقاومت در برابر خوردگی معادل است.

5316 مي تونه جايگزين 316L بشه؟
تنها اگر قطعه جوش داده نشود، یا جوش داده شود اما در یک محیط غیر خوردنی کار می کند.316 نمی تواند به طور ایمن جایگزین 316L شود زیرا HAZ حساس و آسیب پذیر به خوردگی بین دانه خواهد بوداگر نقشه 316L را مشخص می کند و قطعه برای سرویس خوردگی جوش داده شده است، 316 را بدون تایید مهندسی مستند جایگزین نکنید.

6316L از 316 گرانتره؟
تفاوت قیمت در اکثر بازارهای قابل توجه است. از آنجا که ترکیب آلیاژ تقریباً یکسان است (هم اندازه کروم، نیکل و مولیبدن) ، هزینه مواد اولیه اساساً یکسان است.برای گواهینامه دوگانه 316/316Lمعمولاً هیچ جایزه قیمت وجود ندارد. هر جایزه کوچک درجه L که وجود دارد از نظر تجاری برای هر کاربرد شامل جوش در سرویس خوردگی توجیه شده است.

7براي کاربردهاي دريايي چي بهتره، 316 يا 316L؟
برای قطعات جوش داده شده دریایی (خزان ها، لوله کشی، جوش های ساختاری) ، 316L مشخصات صحیح است زیرا جوش HAZ در معرض کلوریدهای آب دریا قرار دارد.یک HAZ حساس در استاندارد 316 تبدیل به یک نقطه آغاز گودال در محیط های دریاییبرای سخت افزار دریایی بدون جوش مانند لوازم مکانیکی، هر دو درجه قابل قبول است ٪ هر دو در حالت جوش یکسان مقاومت کلرید مولیبدن را ارائه می دهند.

8چه درجه ای برای تجهیزات داروسازی بهتر است؟
316L استاندارد صنعت داروسازی برای سطوح اتصال با محصولات جوش داده شده است.مشخصات GMP به طور معمول درجه های کم کربن را لازم می کند زیرا تجهیزات دارویی تحت چرخه های CIP (صاف در محل) و SIP (بخار در محل) هستندHAZ از استاندارد 316 جوش خورده به اثر تجمع چرخه های تمیز کردن شیمیایی مکرر آسیب پذیر است.316 از نظر فنی قابل قبول است اما 316L مشخصات پیش فرض صنعت است.

9316 و 316L مغناطيسي هستن؟
هر دو درجه استنتیک و غیر مغناطیسی در حالت گرم هستند.ماشینکاری) می تواند واکنش مغناطیسی خفیف را به دلیل تشکیل مارتنسیت ناشی از تغییر شکل ایجاد کند، اما این یک اثر سطحی جزئی است و نشان دهنده تغییر در مقاومت در برابر خوردگی نیست. 316L، با کربن کمتر آن ممکن است کمی کمتر در معرض این اثر پس از کار سرد معادل باشد،اما این تفاوت برای اکثر کاربردهای عملی قابل توجه نیست..

10چه چیزی باید در مشخصات خرید 316L وجود داشته باشد؟
شامل: درجه (316L) ، شماره UNS (S31603) ، استاندارد ASTM (A240 برای ورق / صفحه، A312 برای لوله) ، شکل محصول، ابعاد، پایان سطح و الزامات MTC (EN 10204 3.1).اضافه کردن الزامات تأیید: "کاربن ≤ 0.030% تایید شده" و "مولیبدن 2 ٪ 3٪ تایید شده". برای کاربردهای حیاتی، PMI را به عنوان یک تأیید اضافی اضافه کنید. مثال: "316L ورق سرد، UNS S31603، ASTM A240، پایان 2B،2mm × 1500mm × 3000mm، EN 10204 3.1 MTC C ≤ 0.03٪ و Mo 2 ٪ 3٪ تایید شده است".