316 so với thép không gỉ 316L: Sự khác biệt, yêu cầu hàn, chi phí và hướng dẫn lựa chọn

Một nhà sản xuất thiết bị dược phẩm ở Mumbai đã đặt hàng thép không gỉ 316 cho một bình lò phản ứng hàn.tốt cho các hóa chất quá trình có chứa cloNhưng tàu đã được hàn, và môi trường dịch vụ bao gồm các chu kỳ làm sạch CIP hung hăng. sau 14 tháng hoạt động, màu nâu xuất hiện dọc theo HAZ của mỗi hàn chu vi.Nguyên nhân gốc không phải là hàm lượng molybden, không phải là quy trình hàn, không phải là kết thúc bề mặtcarbonVật liệu là tiêu chuẩn 316 với carbon lên đến 0,07%, và HAZ đã nhạy cảm trong quá trình sản xuất.

Đây là sự khác biệt thực tế giữa 316 và 316L. Cả hai lớp đều chứa cùng một crôm, niken và molybdenum, giúp chúng có khả năng chống ăn mòn gần như giống nhau trong trạng thái sưởi.Sự khác biệt hoàn toàn nằm ở việc kiểm soát carbon, và hiệu ứng của nó chỉ xuất hiện sau khi hàn.Bài viết này cung cấp một so sánh tập trung vào mua sắm để giúp bạn xác định khi nào tiêu chuẩn 316 là đầy đủ và khi nào các thông số kỹ thuật lớp L là cần thiết cho các điều kiện sản xuất và dịch vụ của bạn.

1. So sánh nhanh: 316 vs 316L thép không gỉ

Sự so sánh này xác nhận một điểm quan trọng mà nhiều người mua bỏ qua:316 và 316L có cùng phạm vi crôm, niken và molybden.Molybdenum cung cấp khả năng chống clorua là giống nhau. Các biến tính thành phần duy nhất là carbon. Đối với các thành phần không hàn, hai lớp có chức năng thay thế.Đối với các thành phần hàn trong dịch vụ ăn mòn, lượng carbon thấp trong 316L giữ được sức đề kháng ăn mòn mà molybden được chỉ định cung cấp.

2Sự khác biệt hóa học: Tại sao 316L có ít carbon hơn

Sự khác biệt hóa học:316 cho phép carbon lên đến 0,07%. 316L giới hạn carbon đến ≤ 0,030%.lưu huỳnh trong cùng một phạm vi danh nghĩa theo ASTM A240Sự khác biệt hóa học duy nhất là carbon.

Tác động hiệu suất:Sự khác biệt carbon trở nên quan trọng trong quá trình hàn. Khi kim loại cơ bản liền kề hồ hàn được nung nóng đến khoảng 425 ≈ 870 ° C,Các nguyên tử carbon trong tiêu chuẩn 316 kết hợp với crôm ở ranh giới hạt để tạo thành crôm cacbít (Cr₂₃C₆Chromium được tiêu thụ bởi các cacbua này được lấy từ kim loại xung quanh, tạo ra các vùng hẹp nơi mà crôm giảm xuống dưới ngưỡng ~ 12% cần thiết để duy trì màng oxit thụ động.Điều kiện nàynhạy cảm- có nghĩa là vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt đã mất khả năng chống ăn mòn của nó, mặc dù vật liệu lớn vẫn chứa 16-18% crôm và 2-3% molybden.Hàm lượng molybden không ngăn chặn cơ chế này; chỉ có carbon thấp hoặc ủ dung dịch sau hàn có thể.

Trong 316L, carbon được giới hạn ở 0,030%, thấp hơn ngưỡng cần thiết để thúc đẩy lượng mưa carbide đáng kể.bảo vệ khả năng chống ăn mòn mà hợp kim đã được chọn để cung cấp.

Quyết định mua:316L không phải là một phiên bản hiệu suất cao hơn của 316 với khả năng chống ăn mòn chung tốt hơn.Nếu thành phần của bạn sẽ không được hàn, hoặc sẽ được hàn nhưng hoạt động trong môi trường không ăn mòn, lớp L không mang lại lợi ích kỹ thuật.

3. Chống ăn mòn: 316L tốt hơn 316?

Sự hiểu lầm phổ biến nhất về 316L là nó có khả năng chống ăn mòn cao hơn.Trước khi hàn, 316 và 316L cung cấp chủ yếu tương đương chống ăn mònVì hàm lượng crôm, niken và molybden gần như giống nhau. Cả hai đều tạo thành cùng một màng thụ động giàu molybden. Cả hai đều chống lại các lỗ từ clorua ở cùng một mức PREN (~ 24?? 26).Cả hai hoạt động theo cùng một cách trong môi trường hóa học nơi 316-series là lớp thích hợp.

Trước khi hàn: Hiệu suất tương đương

Trong trạng thái được lò sưởi, không hàn, không có sự khác biệt thực tế trong khả năng chống ăn mòn giữa 316 và 316L. Cả hai lớp đều có cùng một crôm (16 ∼18%), niken (10 ∼14%),và molybdenum (2 ∼3%)Đối với các bộ phận gia công, các thành phần được hình thành lạnh hoặc các cấu trúc lắp ráp cơ khí mà không thấy nhiệt hàn, hai loại có thể được coi là thay thế nhau từ quan điểm ăn mòn.

Sau khi hàn: Lợi thế của L-Grade

Lợi thế của 316L xuất hiện sau khi hàn. Trong 316, HAZ có thể trở nên nhạy cảm, mất khả năng chống ăn mòn chính xác ở nơi vật liệu dễ bị tổn thương nhất.Trong môi trường hung hăng (các bể hóa chất, các hệ thống CIP dược phẩm, chế biến thực phẩm với chất khử trùng clo), khu vực nhạy cảm này trở thành điểm khởi đầu cho ăn mòn giữa hạt.bảo vệ khả năng ăn mòn sau hàn mà không cần sơn dung dịch sau hànĐối với các thành phần hàn trong dịch vụ ăn mòn,316L là thông số kỹ thuật chính xác.

4- So sánh tính chất cơ học

Các giá trị tối thiểu của ASTM A240 cho tấm, tấm và dải sưởi:

316 có giá trị độ bền cơ khí tối thiểu cao hơn một chút vì hàm lượng carbon cao hơn cung cấp tăng cường dung dịch rắn khiêm tốn.Sự khác biệt khoảng 30 MPa trong độ kéo và 35 MPa trong năng suấtsức mạnh hiếm khi là yếu tố quyết định giữa 316 và 316L.Đối với các ứng dụng đòi hỏi độ bền cao hơn đáng kể, chuyển đổi giữa 316 và 316L sẽ không cung cấp một sự thay đổi có ý nghĩa.Các giá trị điển hình có thể khác nhau tùy thuộc vào hình thức sản phẩm và các tiêu chuẩn áp dụng.

5Hiệu suất hàn: Tại sao 316L là tiêu chuẩn ngành công nghiệp

Cả 316 và 316L đều có thể hàn hoàn toàn bằng cách hàn TIG (GTAW), MIG (GMAW), SMAW, SAW và hàn quỹ đạo.Điều gì sẽ xảy ra với vật liệu liền kề với hàn sau khi vòng cung di chuyển.

Tại sao 316L được ưa thích cho các thiết bị hàn

Đối với thiết bị thép không gỉ hàn trong dịch vụ ăn mòn, 316L là tiêu chuẩn ngành vì:

• Carbon thấp hơn(≤ 0,030%) ngăn chặn sự kết tủa cacbít crôm trong HAZ trong quá trình hàn đơn và nhiều lần.
• Giảm nguy cơ nhạy cảmcó nghĩa là vùng hàn giữ khả năng chống ăn mòn tăng cường molybden mà không cần sơn lại dung dịch sau hàn.
• Chống ăn mòn hàn tốt hơnlàm cho 316L là thông số kỹ thuật mặc định cho các thùng hóa chất, bình dược phẩm, thiết bị chế biến thực phẩm và hệ thống đường ống áp suất nơi các khớp hàn tiếp xúc với môi trường ăn mòn.
• Không yêu cầu PWHTtrong hầu hết các ứng dụng, đặc biệt quan trọng đối với các cấu trúc lớn, hàn trường, các phần mỏng dễ bị biến dạng và các thành phần không thể phù hợp trong lò.

Lựa chọn kim loại lấp

Sử dụngER316Lkim loại lấp cho hàn vật liệu cơ bản 316L. ER316L có chứa molybdenum trong trầm tích hàn, duy trì khả năng kháng clorua qua khớp.Không thay thế chất lấp ER308L trên kim loại cơ bản 316 / 316LNhiều nhà sản xuất tiêu chuẩn hóa ER316L cho tất cả các series 316 hàn, vì nó tương thích với cả kim loại cơ bản 316 và 316L.

Chứng chỉ hai 316/316L

Đối với các nhà sản xuất hàn, hai chứng nhận 316/316L là chiến lược mua sắm thực tế nhất.030% và tính chất cơ học đáp ứng mức tối thiểu 316 cao hơn- Sở chứng nhận hai đơn giản hóa hàng tồn kho, loại bỏ sự nhầm lẫn về thông số kỹ thuật,và đảm bảo rằng bất kỳ vật liệu trên sàn cửa hàng là an toàn cho hàn bất kể nếu bản vẽ yêu cầu 316 hoặc 316L.Luôn luôn xác nhận chứng nhận kép trên MTC.

6. 316 vs 316L Ứng dụng

Logic ứng dụng theo một quy tắc đơn giản:hàn + tiếp xúc ăn mòn = 316L. Không hàn = 316 là đủ.Việc lựa chọn là độc lập với môi trường ăn mòn ̇ nếu 316 là gia đình hợp kim chính xác về mặt kỹ thuật cho điều kiện dịch vụ của bạn,quyết định giữa 316 và 316L chỉ phụ thuộc vào việc sản xuất có liên quan đến hàn.

7Sự khác biệt chi phí: 316L đắt hơn?

Sự khác biệt giá giữa 316 và 316L là nhỏ hoặc không đáng kể trên hầu hết các thị trường hiện tại.và dải molybden chi phí nguyên liệu thô về cơ bản là như nhauBất kỳ sự khác biệt về giá nào cũng phản ánh kiểm soát sản xuất, yêu cầu chứng nhận và khả năng có mặt trên thị trường chứ không phải là các phụ gia hợp kim đắt tiền.

Đối với vật liệu được chứng nhận hai lần 316/316L, đó là hình thức cung cấp phổ biến nhất, thường cótiền thưởng giá bằng khôngCùng một cuộn dây hoặc tấm đủ điều kiện cho cả hai thông số kỹ thuật, và nhà máy không tính phí khác nhau tùy thuộc vào hộp nào được đánh dấu trên giấy chứng nhận.

Khi 316L có giá trị phí bảo hiểm:

• Thiết bị hóa học hàn:Chi phí của sự cố IGC trong một bể hóa học hoặc lò phản ứng cao hơn nhiều so với bất kỳ khoản phí hạng L nhỏ nào.
• Dược phẩm và chế biến thực phẩm:Chi phí quy định và tuân thủ của ô nhiễm liên quan đến ăn mòn vượt xa so với sự khác biệt về chi phí vật liệu.
• Bất kỳ thành phần hàn nào trong hoạt động ăn mòn:Tiền bồi thường, nếu có, là vô nghĩa so với chi phí sản xuất và lắp đặt sẽ bị lãng phí nếu HAZ ăn mòn.

Khi phí bảo hiểm bị lãng phí:

• Các thành phần không hàn:Các bộ phận gia công, các tấm hình lạnh, các vật liệu buộc quy định 316L không thêm giá trị hơn 316 vì không có nguy cơ nhạy cảm.
• Các thành phần hàn trong môi trường không ăn mòn:Nếu dịch vụ khô và trong nhà, HAZ nhạy cảm của 316 sẽ không ăn mòn vì không có chất ăn mòn.

8Những sai lầm khi mua hàng

1. Chọn 316 vì nó rẻ hơn mà không tính đến hàn.Một khoản tiết kiệm nhỏ về chi phí vật liệu có thể được tiêu thụ hoàn toàn bởi trường hợp đầu tiên của sự ăn mòn HAZ trong hoạt động.lựa chọn "rẻ hơn" là thông số kỹ thuật sai.

2Giả sử 316L có khả năng chống ăn mòn cao hơn nhiều.Trong trạng thái được lò sưởi, không hàn, 316 và 316L tương đương về hiệu suất ăn mòn.Xác định 316L trên giả định rằng nó là nỗ lực kỹ thuật chất thải phổ biến vượt trội và chi phí tiềm năng mà không có lợi nhuận kỹ thuật cho các ứng dụng không hàn.

3- Đặt hàng "bơm không gỉ 316" mà không xác định số UNS."316" là một mô tả không chính thức. UNS S31603 khóa trong carbon ≤ 0,030%. Bao gồm số UNS trên mỗi đơn đặt hàng để tạo ra một thông số kỹ thuật có thể xác minh.

4Bỏ qua kiểm tra carbon trên MTC.Giấy chứng nhận ghi "316L" nhưng cho thấy carbon ở mức 0,05% không phải là 316L. MTC là tài liệu cuối cùng.

5Sử dụng chất lấp ER308L trên kim loại cơ bản 316L.Các trầm tích hàn kết quả thiếu molybdenum, tạo ra một khu vực dễ bị ăn mòn tại địa phương.

6Xác định lớp L cho các thành phần không hàn như một biện pháp an toàn chung.Mặc dù không gây hại, nhưng không cần thiết. 316L không mang lại lợi thế kỹ thuật so với 316 khi không hàn. Nếu tất cả các thành phần từ một nhà cung cấp duy nhất được mua như chứng nhận kép, thì các thành phần này sẽ được sử dụng để làm việc với các công nghệ khác nhau.Đây không phải vấn đề.Nếu được cung cấp riêng biệt, 316 là sự lựa chọn hiệu quả về mặt thương mại cho các bộ phận không hàn.

7Không xác minh hàm lượng molybden bên cạnh carbon trên MTC.Khi đặt hàng 316L, hãy kiểm tra cả carbon ≤ 0,03% và molybdenum 2 ¢ 3% trên MTC. Vật liệu đáp ứng yêu cầu carbon L-grade nhưng thiếu molybdenum không phải là 316L ¢ nó là 304L.Cả hai yếu tố phải được xác nhận trên giấy chứng nhận.

9. Làm thế nào để chỉ định 316 hoặc 316L khi đặt hàng

Một thông số kỹ thuật mua hàng hoàn chỉnh thông báo chính xác những gì bạn cần và cung cấp một cơ sở có thể xác minh cho kiểm tra chất lượng đến.

Ví dụ mua thực tế:

Tránh các mô tả như "bảng thép không gỉ 316" khi vật liệu được dự định để phục vụ hàn ăn mòn. Nhà cung cấp không thể phân biệt giữa 316 và 316L từ mô tả chung.Luôn bao gồm hậu tố L, số UNS và yêu cầu xác minh carbon khi cần carbon thấp.

10Làm thế nào Shangyou hỗ trợ lựa chọn 316 và 316L

Shaanxi Shangyou Stainless Steel Co., Ltd cung cấp thép không gỉ 316 và 316L trong cuộn, tấm, tấm, ống, ống, thanh và phụ kiện.

• Phù hợp với ASTM:Vật liệu được xác minh theo ASTM A240, A312, A276 và A479 tùy theo trường hợp.
• EN 10204 3.1 MTC:Chất hóa học đầy đủ và chứng nhận tính chất cơ học được cung cấp theo tiêu chuẩn.
• Kiểm tra molybden:Hàm lượng Mo là 2 ∼ 3% được xác nhận trên mỗi MTC 316 trước khi vận chuyển.
• Kiểm tra carbon:Carbon ≤ 0,030% được xác nhận trên mỗi đơn đặt hàng 316L; MTC được xem xét trước khi vận chuyển.
• Khả năng PMI:Chứng nhận vật liệu tích cực có sẵn khi yêu cầu xác nhận chất lượng độc lập.
• Xuất khẩu toàn cầu:Chuyển hàng thường xuyên đến châu Á, Trung Đông, châu Âu, Nam Mỹ và châu Phi.
• Hỗ trợ kỹ thuật:Trợ giúp lựa chọn 316 vs 316L, chuẩn bị thông số kỹ thuật và yêu cầu hàn.

Khi bạn chỉ định 316L, chúng tôi xác minh rằng cả carbon và molybdenum đều có mặt trên MTC vì vật liệu có ít carbon nhưng không có molybdenum là 304L, không phải 316L.Cả hai yếu tố đều được xác nhận trước khi bất kỳ đơn đặt hàng 316-series nào rời khỏi cơ sở của chúng tôi.

Câu hỏi thường gặp

1Sự khác biệt giữa thép không gỉ 316 và 316L là gì?
Hàm lượng carbon. 316 (UNS S31600) cho phép tối đa 0,07% carbon. 316L (UNS S31603) giới hạn carbon ở mức ≤ 0,030%. Tất cả các nguyên tố khác: crôm, niken và molybdenum nằm trong cùng một phạm vi.Các carbon thấp hơn trong 316L ngăn chặn chromium carbide mưa trong quá trình hànTrong trạng thái được sơn, không hàn, hai loại có chức năng giống nhau về ăn mòn và hiệu suất cơ học.

2Có phải 316L tốt hơn 316 không?
316L đặc biệt tốt hơn cho các thành phần hàn tiếp xúc với môi trường ăn mòn, bởi vì carbon thấp của nó ngăn ngừa nhạy cảm trong hàn HAZ.không có sự khác biệt thực tế giữa hai lớp độ chống ăn mòn và tính chất cơ học của chúng tương đương. 316L không phải là một lớp phổ biến cao hơn; nó là một biến thể kiểm soát carbon được thiết kế để giải quyết một vấn đề liên quan đến hàn.

3Tại sao 316L được ưa thích cho hàn?
Bởi vì hàm lượng cacbon của nó là ≤ 0,030% ngăn ngừa sự mưa của cacbon crôm trong vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt trong quá trình hàn.HAZ có thể trở nên nhạy cảm. Chrom được tiêu thụ bởi sự hình thành carbide ở ranh giới hạt.316L loại bỏ rủi ro này mà không cần phải ủ dung dịch sau hàn, làm cho nó trở thành thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho hóa chất hàn,thuốc, và thiết bị chế biến thực phẩm.

4316L có khả năng chống ăn mòn hơn 316 không?
Không phải trong trạng thái được sơn, không hàn. Cả hai lớp đều có cùng một phạm vi crôm (16?? 18%), niken (10?? 14%) và molybden (2?? 3%), tạo thành cùng một bộ phim thụ động với cùng một mức PREN.Ưu điểm ăn mòn của 316L là đặc biệt cho các thành phần hàn: nó duy trì khả năng chống ăn mòn trong HAZ nơi tiêu chuẩn 316 có thể trở nên nhạy cảm.

5316 có thể thay thế 316L không?
Chỉ nếu các thành phần sẽ không được hàn, hoặc sẽ được hàn nhưng hoạt động trong một môi trường không ăn mòn.316 không thể thay thế an toàn 316L vì HAZ sẽ nhạy cảm và dễ bị ăn mòn giữa các hạtNếu bản vẽ chỉ định 316L và thành phần được hàn để phục vụ ăn mòn, không thay thế 316 mà không có giấy chứng nhận kỹ thuật.

6Có phải 316L đắt hơn 316 không?
Sự khác biệt về giá là không đáng kể trên hầu hết các thị trường. Vì thành phần hợp kim gần như giống hệt nhau (tương tự chromium, niken và molybdenum), chi phí nguyên liệu thô về cơ bản là như nhau.Đối với 316/316L được chứng nhận hai lầnBất kỳ mức giá cao cấp L nhỏ nào tồn tại đều được biện minh về mặt thương mại cho bất kỳ ứng dụng nào liên quan đến hàn trong dịch vụ ăn mòn.

7Cái nào tốt hơn cho các ứng dụng trên biển, 316 hay 316L?
Đối với các thành phần thủy sản hàn (thùng chứa, đường ống, hàn cấu trúc), 316L là thông số kỹ thuật chính xác bởi vì hàn HAZ tiếp xúc với clorua nước biển.Một HAZ nhạy cảm trong tiêu chuẩn 316 trở thành một điểm bắt đầu đục ở môi trường biểnĐối với phần cứng tàu không hàn như phụ kiện gia công, cả hai loại đều chấp nhận được both cung cấp cùng một khả năng kháng clorua molybdenum tăng cường trong tình trạng không hàn.

8. loại nào tốt hơn cho thiết bị dược phẩm?
316L là tiêu chuẩn công nghiệp dược phẩm cho các bề mặt kết nối sản phẩm hàn.Các thông số kỹ thuật GMP thường yêu cầu các loại carbon thấp bởi vì thiết bị dược phẩm trải qua các chu kỳ CIP (sạch trong vị trí) và SIP (nước hơi trong vị trí) tích cựcHAZ của tiêu chuẩn 316 hàn là dễ bị tổn thương bởi tác động tích lũy của các chu kỳ làm sạch hóa học lặp đi lặp lại.316 được chấp nhận về mặt kỹ thuật nhưng 316L là thông số kỹ thuật mặc định của ngành.

9316 và 316L có từ tính không?
Cả hai loại đều là austenitic và không từ tính trong trạng thái sưởi.Máy gia công) có thể gây ra một phản ứng từ tính nhẹ do sự hình thành của martensite gây biến dạng, nhưng đây là một hiệu ứng bề mặt nhỏ và không chỉ ra sự thay đổi trong khả năng chống ăn mòn. 316L, với lượng carbon thấp hơn, có thể ít bị ảnh hưởng này sau khi làm việc lạnh tương đương,nhưng sự khác biệt thực tế không đáng kể cho hầu hết các ứng dụng.

10Những gì nên được bao gồm trong một đặc điểm kỹ thuật mua 316L?
Bao gồm: chất lượng (316L), số UNS (S31603), tiêu chuẩn ASTM (A240 cho tấm / tấm, A312 cho ống), hình dạng sản phẩm, kích thước, kết thúc bề mặt và yêu cầu MTC (EN 10204 3.1).Thêm yêu cầu xác nhận: "carbon ≤ 0,030% confirmed" và "molybdenum 2 ∼ 3% confirmed". Đối với các ứng dụng quan trọng, thêm PMI như một xác minh bổ sung. Ví dụ: "316L tấm cán lạnh, UNS S31603, ASTM A240, kết thúc 2B,2mm × 1500mm × 3000mm, EN 10204 3.1 MTC C ≤ 0,03% và Mo 2 ∼ 3% được xác nhận".