|
แผ่นเหล็กสเตนเลส 317 เป็นโลหะผสมออสเทนนิติกที่ออกแบบมาเพื่อสภาพแวดล้อมที่เกรดมาตรฐานขาดตลาด ปริมาณโมลิบดีนัมและโครเมียมที่เพิ่มขึ้นให้ความต้านทานที่เหนือกว่าต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุน การกัดกร่อนตามรอยแยก และการโจมตีของคลอไรด์ - ทำให้เป็นวัสดุที่เลือกใช้สำหรับการแปรรูปทางเคมี เยื่อกระดาษและกระดาษ และการใช้งานทางทะเล |
สแตนเลส 317 คืออะไร?

สแตนเลส 317เป็นโลหะผสมออสเทนนิติกสมรรถนะสูง-ที่มีโครเมียม นิกเกิล และโมลิบดีนัมในระดับที่สูงกว่าเกรด 304 หรือ 316 ทั่วไป การเติมโมลิบดีนัม - อย่างน้อย 3% เทียบกับ 2% ในเกรด 316 - เป็นคุณลักษณะที่กำหนด ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกได้อย่างมากในตลับลูกปืนฮาไลด์-และสภาพแวดล้อมที่เป็นกรด
ในรูปแบบแผ่น 317 ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการสร้างภาชนะรับความดัน เปลือกแลกเปลี่ยนความร้อน เครื่องฟอก เครื่องย่อย และวัสดุบุผิวโครงสร้าง ซึ่งความต้องการอายุการใช้งานที่ยาวนานในตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนเป็นข้อกำหนดหลัก โครงสร้างจุลภาคออสเทนนิติกที่สมบูรณ์ยังทำให้ไม่เป็น-แม่เหล็กและเชื่อมได้ง่ายโดยไม่ต้อง-ให้ความร้อนหลังการเชื่อมในการใช้งานส่วนใหญ่
องค์ประกอบทางเคมี
องค์ประกอบทางเคมีของแผ่นเหล็กสแตนเลส 317 เป็นไปตาม ASTM A240 องค์ประกอบหลักและช่วงที่ระบุมีดังนี้:
|
องค์ประกอบ |
ช่วงที่ระบุ |
บทบาทในการปฏิบัติงาน |
|
โครเมียม (Cr) |
18.0–20.0% |
การก่อตัวของฟิล์มแบบพาสซีฟ ความต้านทานการกัดกร่อนทั่วไป |
|
นิกเกิล (พรรณี) |
11.0–15.0% |
โคลงออสเทนไนต์; ความเหนียวและความเหนียว |
|
โมลิบดีนัม (Mo) |
3.0–4.0% |
ความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยก |
|
คาร์บอน (ซี) |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08% |
ความแข็งแกร่ง; ควบคุมเพื่อลดอาการแพ้ |
|
แมงกานีส (Mn) |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 2.00% |
เสถียรภาพออสเทนไนต์ ดีออกซิเดชัน |
|
ซิลิคอน (ศรี) |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.75% |
ดีออกซิเดชัน; ต้านทานการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง- |
|
ฟอสฟอรัส (P) |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.045% |
สิ่งเจือปนที่ถูกควบคุม |
|
ซัลเฟอร์ (S) |
น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.030% |
สิ่งเจือปนที่ถูกควบคุม |
|
เหล็ก (เฟ) |
สมดุล |
โลหะฐาน |
|
ปริมาณโมลิบดีนัม 3–4% ในเกรด 317 นั้นสูงกว่าปริมาณ 2–3% ที่พบในเกรด 316 อย่างเห็นได้ชัด ความแตกต่างนี้แปลโดยตรงเป็นค่าความต้านทานการเกิดรูพรุน (PREN) ที่สูงกว่า ซึ่งให้การป้องกันคลอไรด์-การเกิดรูพรุน - ได้ดีขึ้นอย่างวัดผลได้ หนึ่งในโหมดความล้มเหลวที่พบบ่อยที่สุดในอุปกรณ์สแตนเลส |
คุณสมบัติทางกล
แผ่นเหล็กสแตนเลส 317 ในสภาวะอบอ่อนตรงตามข้อกำหนดทางกลขั้นต่ำต่อไปนี้ตาม ASTM A240:
|
ความต้านแรงดึง มากกว่าหรือเท่ากับ 515 MPa (มากกว่าหรือเท่ากับ 75 ksi) |
ความแข็งแรงของผลผลิต (0.2%) มากกว่าหรือเท่ากับ 205 MPa (มากกว่าหรือเท่ากับ 30 ksi) |
|
การยืดตัว มากกว่าหรือเท่ากับ 40% ในขนาด 50 มม |
ความแข็ง (บริเนล) น้อยกว่าหรือเท่ากับ 217 HB Rockwell น้อยกว่าหรือเท่ากับ 95 HRB |
ค่าเหล่านี้สะท้อนถึงเงื่อนไขการนำส่งแบบอบอ่อน (โซลูชัน-ที่ได้รับการบำบัด) เช่นเดียวกับสเตนเลสออสเทนนิติกอื่นๆ เกรด 317 ไม่สามารถชุบแข็งได้โดยการอบชุบด้วยความร้อน - การเพิ่มความแข็งแรงทำได้โดยการทำงานเย็น ค่าการยืดตัวสูง (มากกว่าหรือเท่ากับ 40%) ยืนยันถึงความเหนียวที่ดีเยี่ยม ซึ่งช่วยลดความยุ่งยากในการขึ้นรูป การโค้งงอ และการกดระหว่างการผลิต
คุณสมบัติทางกายภาพ
|
คุณสมบัติ |
ค่า |
|
ความหนาแน่น |
7.98 ก./ซม. (0.288 ปอนด์/นิ้ว3) |
|
ช่วงการหลอมละลาย |
1375–1400 องศา (2507–2552 องศาฟาเรนไฮต์) |
|
การนำความร้อน (ที่ 100 องศา) |
~14.4 W/(m·K) |
|
ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน |
16.5 µm/(m· องศา ) (20–100 องศา ) |
|
ความต้านทานไฟฟ้า |
~740 nΩ·m |
|
โมดูลัสความยืดหยุ่น |
เกรดเฉลี่ย 193 (28,000 ksi) |
|
การซึมผ่านของแม่เหล็ก |
ไม่ใช่-แม่เหล็ก (µ µ 1.02) |
ความต้านทานการกัดกร่อน
ความต้านทานการกัดกร่อนเป็นข้อได้เปรียบที่กำหนดของแผ่นเหล็กสแตนเลส 317 และเชื่อมโยงโดยตรงกับปริมาณโมลิบดีนัมที่เพิ่มขึ้นของโลหะผสม
การกัดกร่อนของรูพรุนและรอยแยก
เกรด 317 มีความต้านทานการเกิดรูพรุนเทียบเท่ากับตัวเลข (PREN) ที่ประมาณ 30–33 เทียบกับประมาณ 25–27 สำหรับเกรด 316 ค่า PREN ที่สูงขึ้นหมายความว่าวัสดุสามารถทนต่อความเข้มข้นและอุณหภูมิของคลอไรด์ที่สูงขึ้นก่อนที่จะเริ่มการเกิดรูพรุน ทำให้เพลต 317 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องจัดการน้ำทะเล น้ำเกลือ สารประกอบฟอกขาว และคลอไรด์-ที่มีลำธารในกระบวนการ
สภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและลด
โมลิบดีนัมยังช่วยเพิ่มความต้านทานต่อกรดรีดิวซ์ โดยเฉพาะกรดซัลฟิวริกที่ความเข้มข้นปานกลางและกรดฟอสฟอริก เกรด 317 มีประสิทธิภาพเหนือกว่าทั้ง 304 และ 316 ในสภาพแวดล้อมเหล่านี้ โดยมีระยะเวลาการบริการนานขึ้นและลดความถี่ในการบำรุงรักษา
ออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง-
สแตนเลส 317 รักษาชั้นออกไซด์ป้องกันได้สูงถึงประมาณ 870 องศา (1600 องศา F) ในการให้บริการอย่างต่อเนื่อง สำหรับการให้บริการไม่ต่อเนื่อง ขีดจำกัดบนในทางปฏิบัติจะอยู่ที่ประมาณ 925 องศา (1,700 องศา F) นอกเหนือจากอุณหภูมิเหล่านี้ อาจเกิดอาการแพ้หรือปรับขนาดได้ และควรพิจารณาเกรดโลหะผสมที่สูงกว่า-
เหล็กกล้าไร้สนิม 317 กับ 316: ความแตกต่างที่สำคัญ
วิศวกรมักต้องเผชิญกับตัวเลือกระหว่างเพลต 317 และ 316 ทั้งสองเป็นเกรดออสเทนนิติกที่ดีเยี่ยม แต่ขอบเขตประสิทธิภาพแตกต่างกันในลักษณะที่มีความหมาย:
|
เกรด 316 – โมลิบดีนัม 2–3% – เตรียมตัวประมาณ. 25–27 – ลดต้นทุนวัสดุ – ความพร้อมใช้งานทั่วโลกที่กว้างขึ้น – เหมาะสำหรับการสัมผัสคลอไรด์ในระดับปานกลาง – ต้านทานการกัดกร่อนทั่วไปได้ดี |
เกรด 317 – โมลิบดีนัม 3–4% – เตรียมตัวประมาณ. 30–33 – ต้นทุนเริ่มต้นที่สูงขึ้น – เหนือกว่าในการให้บริการคลอไรด์เชิงรุก – ทนต่อการลดกรดได้ดีขึ้น – เหมาะสำหรับโรงงานเคมีและเยื่อกระดาษ/โรงงาน |
|
เมื่อสภาวะการทำงานเกี่ยวข้องกับสารละลายคลอไรด์ร้อน กรดซัลฟิวริกเจือจาง หรือ-ที่มีสารฟอกขาว โดยทั่วไปแล้วโมลิบดีนัมที่เพิ่มขึ้นใน 317 จะทำให้ค่าพรีเมียม - เหมาะสม ไม่เพียงแต่ในด้านประสิทธิภาพเท่านั้น แต่ยังผ่านการลดต้นทุนการเปลี่ยนและการหยุดทำงานที่ลดลงตลอดอายุการใช้งานของอุปกรณ์อีกด้วย |
การประดิษฐ์และการเชื่อม
แผ่นเหล็กสแตนเลส 317 ถูกประดิษฐ์ขึ้นอย่างง่ายดายโดยใช้แนวทางปฏิบัติออสเทนนิติกมาตรฐาน หลักเกณฑ์สำคัญ ได้แก่:
การเชื่อมดำเนินการโดยใช้โลหะตัวเติมที่เข้ากัน เช่น ER317L (สำหรับกระบวนการ MIG/TIG) หรืออิเล็กโทรด E317L แนะนำให้ใช้ตัวเลือกตัวเติมคาร์บอน "L" ต่ำ-เพื่อลดการตกตะกอนของคาร์ไบด์ในเขตความร้อน-ที่ได้รับผลกระทบ โดยรักษาความต้านทานการกัดกร่อนใกล้กับตะเข็บเชื่อม การหลอมหลังการเชื่อมไม่จำเป็นสำหรับความหนาของแผ่นส่วนใหญ่เมื่อใช้ฟิลเลอร์เกรด L-
การดำเนินการขึ้นรูปเย็น- การดัด การรีด การขึ้นรูปแบบกด - ดำเนินการโดยใช้อุปกรณ์เดียวกันกับ 316 แม้ว่าควรจะเผื่อไว้สำหรับอัตราการชุบแข็งของงานที่สูงขึ้นเล็กน้อยของเกรด 317- การตัดเฉือนต้องใช้เครื่องมือที่มีความคม ความเร็วตัดปานกลาง และน้ำหล่อเย็นที่มีประสิทธิภาพ เพื่อหลีกเลี่ยงการทำงานที่ทำให้พื้นผิวการตัดแข็งตัว
การใช้งานทั่วไป
แผ่นเหล็กสแตนเลส 317 ถูกระบุทุกที่ที่แผ่นเกรด 316 จะมีขอบ - โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ กรด และอุณหภูมิสูงขึ้น การสมัครตัวแทนได้แก่:
ภาชนะกระบวนการทางเคมี
เครื่องย่อยเยื่อและกระดาษ
การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ของก๊าซไอเสีย
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนน้ำทะเล
อุปกรณ์โรงงานฟอกขาว
เครื่องปฏิกรณ์ทางเภสัชกรรม
พื้นระเบียงนอกชายฝั่ง
การจัดการกับกรดซัลฟิวริก
โรงงานย้อมและสิ่งทอ
อุปกรณ์แปรรูปอาหาร
ระบบไอเสียทางทะเล
เปลือกภาชนะรับความดัน
แบบฟอร์มและมาตรฐานที่มีอยู่
แผ่นเหล็กสแตนเลส 317 ผลิตตามมาตรฐานสำคัญดังต่อไปนี้ ขอรายงานการทดสอบโรงงาน (MTR) ที่ได้รับการรับรองเสมอเพื่อยืนยันการปฏิบัติตามข้อกำหนดที่เกี่ยวข้อง:
|
มาตรฐาน |
ขอบเขต |
|
มาตรฐาน ASTM A240 |
โครเมียมและโครเมียม-แผ่น แผ่น และแถบสเตนเลสสตีลนิกเกิลสำหรับภาชนะรับความดัน |
|
มาตรฐาน ASTM A480 |
ข้อกำหนดทั่วไปสำหรับแผ่น แผ่น และแถบสแตนเลสรีดแบน- |
|
ASME SA-240 |
รหัสภาชนะรับความดัน ASME เทียบเท่ากับ ASTM A240 |
|
ห้องน้ำในตัว 10028-7 |
ผลิตภัณฑ์ทรงแบนของยุโรปสำหรับวัตถุประสงค์ด้านแรงดัน - เหล็กกล้าไร้สนิม |
คำถามที่พบบ่อย
ถาม: สแตนเลส 317 ดีกว่า 316 หรือไม่
ตอบ: ในสภาพแวดล้อมที่มีความเข้มข้นของคลอไรด์สูงกว่า ลดกรด หรือมีสารเคมีที่รุนแรงมากขึ้น ใช่ - 317 มีประสิทธิภาพเหนือกว่า 316 เนื่องจากมีปริมาณโมลิบดีนัมสูงกว่า สำหรับการใช้งานมาตรฐานที่มีฤทธิ์กัดกร่อนปานกลาง 316 มักจะเพียงพอและประหยัดกว่า
ถาม: สแตนเลส 317L คืออะไร?
A: 317L เป็นเวอร์ชันคาร์บอนต่ำ-ของเกรด 317 โดยจำกัดคาร์บอนสูงสุด 0.03% ปริมาณคาร์บอนที่ต่ำกว่าจะช่วยลดความเสี่ยงของอาการแพ้ได้อย่างมาก (การตกตะกอนของคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเกรน) ในระหว่างการเชื่อม โดยคงความต้านทานการกัดกร่อนใน-โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน โดยไม่ต้อง-ผ่านการอบอ่อนหลังการเชื่อม
ถาม: สแตนเลส 317 เป็นแม่เหล็กหรือไม่
ตอบ: ในสภาวะอบอ่อน เหล็กสแตนเลส 317 โดยพื้นฐานแล้วจะไม่ใช่-แม่เหล็ก (ค่าการซึมผ่านของแม่เหล็ก เท่ากับ 1.02) การทำงานที่เย็นสามารถทำให้เกิดการเสียรูป-มาร์เทนไซต์ที่เหนี่ยวนำให้เกิดการเสียรูปได้เล็กน้อย ทำให้พื้นที่การทำงานหนักมีแม่เหล็กเล็กน้อย - แต่วัสดุยังคงมีแม่เหล็กน้อยกว่าเกรดสเตนเลสเฟอร์ริติกหรือมาร์เทนซิติกมาก
ถาม: แผ่นสแตนเลส 317 สามารถใช้ที่อุณหภูมิสูงได้หรือไม่?
A: เกรด 317 สามารถใช้งานต่อเนื่องได้ถึงประมาณ 870 องศา (1600 องศา F) สำหรับอุณหภูมิที่เกินกว่านี้ ควรคำนึงถึงช่วงการตกตะกอนของคาร์ไบด์ (ประมาณ 425–870 องศา ) ในการออกแบบ - โดยใช้ 317L หรือการระบุการหลอมสารละลายหลังการผลิตจะช่วยลดความเสี่ยงในการเกิดอาการแพ้ในช่วงนี้
ข้อสงวนสิทธิ์: ข้อมูลที่นำเสนอในเอกสารนี้อิงตามองค์ประกอบมาตรฐานและช่วงคุณสมบัติต่อ ASTM A240 และแหล่งอ้างอิงทางอุตสาหกรรม คุณสมบัติที่แท้จริงอาจแตกต่างกันไปตามความร้อน รูปแบบผลิตภัณฑ์ และสภาวะการประมวลผล การใช้งานที่สำคัญทั้งหมดควรอ้างอิงถึงมาตรฐานที่ใช้บังคับในปัจจุบันและรายงานการทดสอบวัสดุที่ได้รับการรับรอง เนื้อหานี้มีไว้สำหรับคำแนะนำทางวิศวกรรมทั่วไปเท่านั้น
