Tässä artikkelissa
Koneistetun osan valinnassa pääasiallinen syy valita 316L sen sijaan, että käytettäisiin 316, on sensitiivisyyden rajoittaminen myöhempää hitsausta varten. Alhaisempi hiilipitoisuus auttaa säilyttämään vastustuskyvyn väljäkristalliselle korroosiolle hitsausalueen ympärillä. Se ei tee 316L:stä yleispätevästi lujuudeltaan suurempaa, helpommin koneistettavaa tai immuunia kloridihyökkäyksille. Jos osaa ei hitsata, niin määritelty tuotestandardi, toimitettu tila ja todellinen materiaalitodistus voivat olla tärkeämpiä kuin lisäkirjain.
Tämä vertailu koskee muovattavasta varastosta valmistettuja osia. Aloita palveluympäristöstä ja valmistusjärjestyksestä, ja vertaa sen jälkeen piirustuksen vaatimukset täyttävää varastoa. Pelkkä alhainen hiilipitoisuus ei itsessään oikeuta yhden sertifioitun luokan korvaamista toisella.
Mitä muuttuu 316- ja 316L-terästen välillä?
Molemmat ovat molyybdeen sisältäviä austeniittisia ruostumattomia teräksiä. Kirjain ”L” viittaa alhaisen hiilipitoisuuden versioon. Seuraavat valitut koostumusrajoitukset on ilmoitettu ATI:n teknisessä tietolehdessä sen ASTM A240/ASME SA-240 -levy-, nauha- ja levytuotteissa. Ne selittävät luokkien eroa; tilauksen sovellettava määritelmä ja todistus määrittävät hyväksynnän. [1]
| Merkitseminen tai alkuaine | 316 | 316L |
|---|---|---|
| UNS-merkintä | S31600 | S31603 |
| Hiili, enimmäisosa painoprosentteina | 0.08 | 0.030 |
| Kromi, painoprosentteina | 16–18 | 16–18 |
| Nikkel, painoprosentteina | 10–14 | 10–14 |
| Molybdeeni, painoprosentteina | 2–3 | 2–3 |
Suurin sallittu hiilipitoisuus on raja-arvo, ei kohdearvo. Erä 316 voi sisältää vähemmän hiiltä kuin sen sallittu enimmäismäärä. Sen todellinen koostumus ja muut vaaditut ominaisuudet määrittävät, voidaanko sitä myös sertifioida 316L-teräkseksi.
Lujuuden vertailu vaatii erillisen arvioinnin. ATI ilmoittaa alhaisemmat minimi vetolujuus- ja myötölujuusarvot pehmeille 316L-levytuotteille kuin pehmeille 316-tuotteille kyseisten spesifikaatioiden mukaisesti. Tämä ei kuitenkaan määritä kahden tietyn sauvan lujuutta: vertaa aina samaa tuotemuotoa, toimitustilaa ja vaadittuja ominaisuuksia. Älä siirrä levyarvoa kylmämuokattuun sauvaan eikä käytä tyypillistä teknistä tiedotetta takattuna minimiarvona.
Myöhempää hitsausta voidaan käyttää luokituksen määrittämiseen
Hitsaus lämmittää liitoksen vieressä olevaa materiaalia ilman, että se välttämättä sulaa. Herkällä ruostumattomalla teräksellä tämä lämpöaltistus voi aiheuttaa kromikarbidejen muodostumista jyvärajoille, mikä heikentää korroosionkestävyyttä niiden läheisyydessä. Tätä ilmiötä kutsutaan herkistymiseksi; sen seurauksena tapahtuva korroosio etenee jyvärajaa pitkin eikä pelkästään muodosta reikiä muuten vaikutumattomalle pinnalle. Alhaisempi hiilipitoisuus vähentää tätä riskiä hitsausta varten. [2]
Harkitse esimerkiksi koneistettua kaulusta, joka hitsataan myöhemmin putkeen. Sen lopullinen käyttötila sisältää kyseisen hitsauksen, vaikka koneistustuottaja toimittaisikin puhtaana ja hitsaamattomana komponenttina. Suunnittelijan tulee arvioida 316L koko kokoonpanolle, mukaan lukien liitosmenetelmä ja viimeistelyjärjestys.
Matala hiilipitoisuus ei poista kaikkia hitsausongelmia. Liitoksen geometria, täyteaineen valinta ja pinnan puhdistus ovat edelleen merkityksellisiä. Matala hiilipitoisuus viivästyttää sensitisaatiota, mutta se ei ole yleispätevä korkealämpötilaratkaisu. Jatkuvaa kuumaa käyttöä varten käytä suunnittelulämpötilaa, sovellettavia materiaalivaatimuksia ja teknistä arviointia. [3]
Koneistettavuus riippuu enemmän kuin vain L-kirjaimesta
Molemmat luokat säilyttävät austeniittisen ruostumattoman teräksen koneistushaasteet: työkovettumisen, vaikean puristuspurun muodostumisen ja materiaalin taipumisen tarttua leikkuuteräksen reunalle. Piirustuksen muuttaminen 316:sta 316L:een ei poista näitä ilmiöitä. Lähtötila, leikkuuterä ja asennus määrittävät edelleen sen, miten poraus, kierre tai tasku käyttäytyvät koneistuksen aikana. [3]
Luokkaperheeseen kuuluu myös tarkoituksellisesti muokattuja tuotteita. Outokumpu tunnistaa Prodec 316L:n versioksi, jonka koneistettavuus on parantunut. Tämä osoittaa, että metallurgia ulottuu luokkamerkintää pidemmälle, eikä siitä voida päätellä, että kaikki 316L-materiaalit koneistuvat nopeammin kuin kaikki 316-materiaalit. Kaikki ehdotetut lähtömateriaalin muutokset on edelleen varmistettava täyttävän komponentin materiaalivaatimukset. [4]
Merkitsevän valmistusvertailun tekemiseksi pidä lopullinen geometria, lähtötila, määrä, pinnankäsittely ja tarkastuksen laajuus vakiona. Tarkastele sitten aikaa kuluttavia toimintoja: pitkä työkalun ulottuma, puristuspurun poisto reiästä, katkoviivaiset leikkaukset ja lisäasennukset. Outokumpun koneistusohjeet korostavat jäykän asennuksen, lyhyiden työkalujen ja puristuspurun poiston merkitystä; sen leikkausarvot ovat lähtökohtia tietyn tuotteen ja asennuksen osalta, eivätkä ne ole yleispäteviä syöttönopeuksia ja pyörimisnopeuksia. [5]
Käytännön kustannuskysymys on siis hyväksytyn valmiin osan hinta saatavilla olevasta vaatimukset täyttävästä lähtömateriaalista. ”L”-merkinnän valinnasta tai poistamisesta ei saada luotettavaa prosentuaalista säästöä. Meidän ruostumaton teräs CNC-koneistussivumme käsittelee vastaavia osien ominaisuuksia ja pinnankäsittelyvaatimuksia.
Valitse valmiin osan käyttöolosuhteiden perusteella
Hitsaus, käyttölämpötila ja nesteen altistuminen määrittävät, mitkä luokkamerkintöjen ominaisuudet ovat tärkeimmät.
| Osa-tilanne | Valintasuunta | Ratkaiseva tarkistus |
|---|---|---|
| Hitsaamaton palikka tai kiinnityskomponentti | Vertaa vaatimustenmukaisia 316-, 316L- tai kaksitodistettuja varastotuotteita | Vaadittu lujuus, tila ja todellinen alttius |
| Koneistettu kaulus hitsattu nestejärjestelmään | Arvioi 316L:n hitsaukseen liittyvää korroosionkestävyyttä | Täydellinen liitosten muodostamisen ja viimeistelyn reitti |
| Osa, joka altistuu klorideille, saostumille tai tiukille rakoilta | Tarkista, sopiiko kumpikaan laatu kyseiseen käyttötarkoitukseen | Nesteen kemiallinen koostumus, lämpötila ja liitoksen geometria |
| Kuormitettu komponentti pitkäaikaisessa kuumassa käytössä | Valitse soveltuvien suunnittelun vaatimusten mukaan | Lämpötilariippuvaiset ominaisuudet; ei automaattista L-merkintää korvaavaa vaihtoehtoa |
Hitsausherkistys ja kloridikorroosio ovat eri valintaprobleemat. Ei 316 eikä 316L ole immuuni pisteittäiselle korroosiolle, rakokorroosiolle tai kloridipitoisen jännityskorroosion halkeilulle. Vähähiilinen lisämerkintä yksinään ei ratkaise jäähtyneen nesteen muodostamaa liitosta tai aggressiivista pesuympäristöä. [3]
Esimerkiksi pesuun tarkoitetun komponentin tapauksessa arvioi sekä puhdistusliuos että normaali prosessineste. Ruuvatun kokoonpanon tapauksessa ottaa huomioon kosketuspinnat ja paikat, joissa neste voi kertyä. Nämä kysymykset auttavat määrittämään, riittääkö laadun vertailu vai vaatiiko seoksesta tai kokoonpanosta laajempaa tarkastelua. Materiaalit ja suunnittelun opas yhdistää tämän tarkastelun toiminnallisiihin mittoihin ja pinnankäsittelyyn.
Mitä kaksinkertainen sertifiointi 316/316L tarkoittaa
Kaksinkertainen sertifiointi tarkoittaa, että toimitettu materiaali täyttää molemmat laatuvaatimukset kyseisessä standardissa. Se ei ole pelkästään vähäisen hiilipitoisuuden seurausta: myös muut sovellettavat kemialliset, mekaaniset ja tuotteen vaatimukset on täytettävä. BSSA kuvailee kaksinkertaisesti sertifioitua materiaalia tavaksi toimittaa jompikumpi laatu tietyssä standardissa. [2]
Hyödyllinen ostotarkistus yhdistää kolme asiaa: piirustuksen materiaalivaatimuksen, varaston tunnisteen ja kyseisen varaston sertifikaatin. Tarkista yhdessä standardi ja sen versio, laatuvaatimus, tuotemuoto ja tila. Vahvista sitten, että vaaditut tulokset ja lämpökäsittelyn tunniste kuuluvat toimitettavaan materiaaliin.
Jos sertifikaatissa mainitaan ainoastaan 316L, mutta piirustus vaatii 316, vähäinen hiilipitoisuus ei ratkaise hyväksyntää. Hae todisteita siitä, että toimitettu materiaali täyttää määritellyn laadun tai että materiaalin muutos on hyväksytty ennen toimitusta. Piirustus, joka vaatii erityisesti 316L:n, ei myöskään voida täyttää tarkistamattomalla “316-vastaisuudella”. Tällä vältetään ostotoiminnan käytön dokumentoimattomana suunnittelumuutoksena.
316 vs. 316L -kysymykset
Onko 316L lujuudeltaan suurempi kuin 316?
Ei välttämättä. Julkaistut vaatimukset voivat sallia alhaisemman minimilujuuden 316L:lle samassa pehmennetyssä tuotemuodossa. Vertaa todellista standardia ja toimitustilaa; kylmämuokattua materiaalia ei voida arvioida pehmennetyn levyjen taulukon perusteella.
Kohteleeiko 316L pinnankäsittelyn tarvetta?
Ei. Laatu ei määritä valmista pintaa eikä poista valmistuksen aikana aiheutunutta kontaminaatiota. Pidä vaadittu puhdistus, hitsausoksidin poisto ja muut määritellyt käsittelyt valmistussuunnitelmassa.
Pitäisikö jokaisen hitsaamattoman CNC-osan käyttää sen sijaan 316-laatua?
Ei. Kumpikin laatu voi olla soveltuva, ja vaatimukset täyttävä kaksinkertaisesti sertifioitu materiaali voi olla vaihtoehto. Valitse piirustuksen, käyttöolosuhteiden ja saatavilla olevan sertifoidun materiaalin perusteella; hitsaamattomuus ei ole syy ohittaa olemassa olevaa 316L-vaatimusta.
Tekniset lähteet
- ATI, ATI 316, ATI 316L, ATI 317, ATI 317L -tekninen tiedotus, versio 1, huhtikuu 18, 2012; koostumus ja pehmeäksi-anneloitujen levymateriaalien ominaisuudet, sivut 1–3 ja 8.
- British Stainless Steel Association: standardi- ja vähähiilisten lajittelujen vertailu; hiilipitoisuusrajoitukset, hitsaukseen liittyvä korroosio ja kaksinkertainen sertifiointi.
- Outokumpu, Supra-sarjan tiedotus; väljyyskorroosio ja paikallinen korroosio, kylmämuokkaus, koneistettavuus ja hitsaus.
- Outokumpu, Prodec-sarja; Prodec 316L/4404 -tuotekuvaus.
- Outokumpu, Koneistusohjeet Prodec 304L- ja Prodec 316L-teräksille, pohjoisamerikkalainen versio, helmikuu 2016; asennus- ja lastunhallintaohjeet.
