Никельсодержащий равнополочный уголок AISI 316L: сортамент, свойства и применение
Никельсодержащий равнополочный уголок AISI 316L — профильный прокат из аустенитной коррозионностойкой стали с пониженным содержанием углерода (0,03 %), легированной молибденом (2,0–3,0 %) и никелем (10,0–14,0 %). Сочетание Mo и Ni обеспечивает стойкость к питтинговой и щелевой коррозии в хлоридсодержащих средах, а низкий углерод исключает выделение карбидов хрома при сварке без последующей термообработки. Прокат поставляется в горячекатаном или холоднокатаном исполнении с равными полками и прямым углом 90.
Сортамент и геометрические параметры
Уголок выпускается по ASTM A276/A484, EN 10088-2 (1.4404) и ГОСТ 5632. Полки имеют равную ширину, кромки — острые или со скруглением. Типовые позиции сортамента:
- 20 20 3 мм — длина 6 м, масса 0,88 кг/м;
- 30 30 4 мм — длина 6 м, масса 1,78 кг/м;
- 40 40 5 мм — длина 6 м, масса 3,00 кг/м;
- 50 50 6 мм — длина 6 м, масса 4,47 кг/м;
- 75 75 8 мм — длина 6 м, масса 9,03 кг/м;
- 100 100 10 мм — длина 6 м, масса 15,10 кг/м.
Предельные отклонения по ширине полки — 1,0 мм, по толщине — 0,3 мм. Кривизна не превышает 2 мм на 1 м длины. По требованию заказчика выполняется дробеструйная очистка, травление или полировка поверхности до Ra 0,8 мкм.
Химический состав и механические свойства
Сталь 1.4404 (AISI 316L) содержит: C 0,03 %; Si 1,0 %; Mn 2,0 %; P 0,045 %; S 0,030 %; Cr 16,0–18,0 %; Ni 10,0–14,0 %; Mo 2,0–3,0 %. Предел текучести — не менее 170 МПа, временное сопротивление — 485–620 МПа, относительное удлинение — 40 %. Твёрдость по Бринеллю — 217 HB. Рабочий диапазон температур — от –196 C до +550 C; при 550–800 C наблюдается склонность к сигматизации, поэтому длительная эксплуатация в этом интервале ограничена.
| Типоразмер, мм | Масса, кг/м | в, МПа | т, МПа | Радиус инерции, см |
|---|---|---|---|---|
| 30 30 4 | 1,78 | 515 | 205 | 0,89 |
| 40 40 5 | 3,00 | 510 | 200 | 1,19 |
| 50 50 6 | 4,47 | 505 | 195 | 1,49 |
| 75 75 8 | 9,03 | 500 | 190 | 2,25 |
| 100 100 10 | 15,10 | 495 | 185 | 3,00 |
Коррозионная стойкость
Молибден повышает сопротивление питтингу в средах с хлоридами. PREN (Pitting Resistance Equivalent Number) для AISI 316L составляет 24–26, что обеспечивает работоспособность в морской воде при скорости потока до 1,5 м/с, в растворах NaCl концентрацией до 20 % при температуре до 60 C, в разбавленных органических и неорганических кислотах. В сильнокислых средах (HCl, HSO выше 5 %) и при наличии свободного хлора материал уступает дуплексным сталям 2205 и супердуплексам.
Технологии обработки и сварки
Уголок AISI 316L обрабатывается резанием, гибкой, сверлением. Сварка выполняется электродами ER316L или проволокой ER316LSi методами TIG, MIG, MMA. Межкристаллитная коррозия в зоне термического влияния не развивается благодаря содержанию углерода 0,03 %. После сварки рекомендуется зачистка шва и пассивация в растворе азотной кислоты для восстановления оксидной плёнки.
Области применения
- Несущие рамы и обвязки теплообменников, реакторов, ёмкостного оборудования в нефтегазохимии;
- Опорные конструкции трубопроводов и воздуховодов систем вентиляции на объектах водоочистки;
- Каркасы пищевого и фармацевтического оборудования, работающего с паром и моющими растворами;
- Элементы судовых систем, палубные ограждения, крепёж в зонах периодического контакта с морской водой;
- Металлоконструкции целлюлозно-бумажных производств, контактирующие с варочными щелоками.
Вопросы и ответы
Чем уголок AISI 316L отличается от AISI 304?
Наличие 2,0–3,0 % молибдена повышает стойкость к питтинговой коррозии в хлоридных средах. PREN для 316L — 24–26 против 18–19 у 304. Это позволяет применять 316L в морской воде и растворах NaCl, где 304 быстро корродирует.
При какой температуре эксплуатируется уголок 316L?
Диапазон — от –196 C до +550 C. При 550–800 C возможно выделение сигма-фазы, снижающей пластичность и коррозионную стойкость, поэтому длительная работа в этом интервале не рекомендуется.
Нужна ли термообработка после сварки?
Нет. Содержание углерода 0,03 % исключает выделение карбидов хрома по границам зёрен. После сварки достаточно механической зачистки шва и пассивации поверхности.
Какой стандарт регламентирует поставку?
Основные стандарты — ASTM A276 (горячекатаный прокат), ASTM A484 (общие требования), EN 10088-2 (марка 1.4404), ГОСТ 5632. В сертификате указываются химсостав, механические свойства и результаты испытаний на межкристаллитную коррозию.
