Ocel 316L Mod- také psáno jako 316L Modified nebo 316LM - je chemicky -řízená verze standardní austenitické nerezové oceli AISI 316L. Přípona „Mod“ (Modified) signalizuje, že jedno nebo více okének chemického složení bylo zpřísněno nebo změněno nad rámec standardní specifikace ASTM A240 316L, aby splňovalo požadavky konkrétní aplikace, kódu nebo standardu nákupu.

Nejběžnější modifikace zahrnují: omezení dusíku na úzký rozsah (typicky 0,06–0,10 %) pro zlepšení pevnosti při tečení za zvýšené-teploty; utažení uhlíku na méně než nebo rovno 0,020 % (vs. standardní méně než nebo rovno 0,030 %) pro vynikající odolnost vůči korozi svarových-zón; a omezení trampových prvků, jako je bór, kobalt a měď, na části-na-miliony úrovní pro čistotu jaderné-úrovně.
Na rozdíl od zcela jiné slitiny si 316L Mod zachovává základní chemii základní třídy: 16–18 % chrómu, 10–14 % niklu a 2–3 % molybdenu. Co se mění, je přesnost těchto rozsahů a přidání horních limitů pro prvky, které prostě nejsou kontrolovány ve specifikaci komodity.
Chemické složení: 316L vs 316L Mod
Níže uvedená tabulka porovnáváASTM A240 316Lspecifikace oproti zpřísněnému složení typickému pro jaderný -třída 316L Mod (podle RCC-M / AFCEN nebo ekvivalentní specifikace nákupu):
|
Živel |
ASTM A240 - Standard 316L |
316L Mod (jaderná / vysoká-čistota) |
Proč na tom záleží |
|
uhlík (C) |
Menší nebo rovno 0,030 % |
Menší nebo rovno 0,020 % |
Nižší C=snížilo riziko senzibilizace u HAZ |
|
křemík (Si) |
Menší nebo rovno 0,75 % |
Menší nebo rovno 0,50 % |
Pevnější Si zlepšuje houževnatost svaru |
|
mangan (Mn) |
Menší nebo rovno 2,00 % |
Menší nebo rovno 1,80 % |
Kontrolováno pro jednotnost mikrostruktury |
|
fosfor (P) |
Menší nebo rovno 0,045 % |
Menší nebo rovno 0,025 % |
Nízké P snižuje náchylnost k praskání za tepla |
|
síra (S) |
Menší nebo rovno 0,030 % |
Menší nebo rovno 0,015 % |
Low S zlepšuje kvalitu a houževnatost svaru |
|
Chrom (Cr) |
16.0–18.0% |
16.5–18.0% |
Užší pás zajišťuje stálou odolnost proti korozi |
|
nikl (Ni) |
10.0–14.0% |
11.0–14.0% |
Vyšší Ni podlaha zajišťuje stabilitu austenitu |
|
molybden (Mo) |
2.0–3.0% |
2.25–3.00% |
Mírně zvýšená podlaha pro odolnost proti důlkové korozi |
|
dusík (N) |
Menší nebo rovno 0,10 % |
0.06–0.10% |
Řízený N zvyšuje pevnost při tečení při teplotě. |
|
bór (B) |
Neuvedeno |
Menší nebo rovno 0,002 % |
Jaderný požadavek: B absorbuje neutrony |
|
kobalt (Co) |
Neuvedeno |
Menší nebo rovno 0,025 % |
Jaderný požadavek: Riziko aktivace Co-60 |
|
měď (Cu) |
Menší nebo rovno 0,10 % (stopa) |
Menší nebo rovno 0,10 % |
Kontrolováno, aby se předešlo obavám z kontaminace |
Mechanické vlastnosti
Navzdory své přísnější chemii 316L Mod splňuje nebo překračuje minimální mechanické požadavky ASTM A240 316L. U jaderných-desek jsou často vyžadovány další doplňkové testy, včetně Charpyho rázového testování při −20 stupních, testování tahu za zvýšené-teploty a testování mezikrystalové koroze podle ASTM A262 Practice E.
|
Min. Pevnost v tahu Větší nebo rovno 515 MPa Požadavek ASTM A240 / RCC-M |
Min. Mez kluzu (0,2 %) Větší nebo rovno 205 MPa Při pokojové teplotě |
Min. Prodloužení Větší nebo rovno 40 % V délce 50 mm |
|
Tvrdost (max) Menší nebo rovno 217 HB Rockwell Menší nebo rovno 95 HRB |
Síla tečení (600 stupňů) Vyšší než 316 l Díky kontrolovanému přidávání N |
Dopad CVN (při -20 stupních) Větší nebo rovno 60 J (typické) Doplňkový jaderný test |
|
Vlastnictví |
Standardní 316L |
316L Mod |
Zkušební podmínka |
|
Pevnost v tahu |
Větší nebo rovno 515 MPa |
Větší nebo rovno 515 MPa |
RT, podélný |
|
Mez kluzu (0,2 %) |
Větší nebo rovno 205 MPa |
Větší nebo rovno 205 MPa |
RT, podélný |
|
Prodloužení |
Větší nebo rovno 40 % |
Větší nebo rovno 40 % |
měřidlo 50 mm |
|
Zmenšení plochy |
Větší nebo rovno 50 % |
Větší nebo rovno 50 % |
Příčný vzorek |
|
Tvrdost |
Menší nebo rovno 217 HB |
Menší nebo rovno 217 HB |
Brinell, žíhaný |
|
Charpy CVN (při -20 stupních) |
Není vyžadováno |
Větší nebo rovno 60 J prům. |
Doplňkový jaderný stupeň |
|
Tah při 350 stupních |
Není vyžadováno |
Min. specifikováno |
Za RCC-M / ASME III |
Fyzikální vlastnosti
|
Vlastnictví |
Hodnota |
|
Hustota |
7,98 g/cm³ |
|
Rozsah tání |
1375–1400 stupňů (2507–2552 stupňů F) |
|
Tepelná vodivost (při 100 stupních) |
~14.0 W/(m·K) |
|
Koeficient tepelné roztažnosti |
16,5 µm/(m· stupně) při 20–100 stupních |
|
Elektrický odpor |
~740 nΩ·m |
|
Modul pružnosti |
193 GPa (28 000 ksi) |
|
Magnetická permeabilita |
Ne-magnetické (µ ≈ 1,01–1,02) |
|
Maximální provozní teplota. (pokračování) |
870 stupňů (1600 stupňů F) |
Proč zvolit 316L Mod před standardním 316L?
Odpověď závisí zcela na aplikaci. Pro nejobecnější průmyslové použití je správnou a nejekonomičtější volbou - zařízení na zpracování potravin, architektonické obklady, standardní chemické závody - komodita 316L. Existují však specifické scénáře, kdy 316L Mod není pouze preferován, ale je vyžadován kódem nebo smlouvou:

Jaderné komponenty - potrubí chladicího systému reaktoru, pouzdra tlakového zásobníku, desky primárního okruhu - jsou vyrobeny podle RCC-M (francouzský jaderný kód), ASME sekce III nebo ekvivalentních norem. Tyto kódy nařizují maximální obsah kobaltu (méně než nebo rovný 0,025 %), aby se zabránilo tvorbě Co-60 při ozařování neutrony, které se stává významným zdrojem radioaktivní kontaminace. Standard 316L nekontroluje kobalt; 316L Mod ano.
Když se austenitická nerezová ocel používá při teplotách nad 500 stupňů po delší dobu, stává se omezujícím faktorem návrhu tečení (pomalá plastická deformace pod napětím). Řízené přidávání dusíku v 316L Mod (0,06–0,10 %) výrazně zlepšuje odolnost proti tečení ve srovnání se standardním 316L s nekontrolovaným, potenciálně velmi nízkým obsahem dusíku. To je kritické pro komponenty kotlů na výrobu energie a pláště výměníků tepla ve vysokoteplotních chemických závodech.
U skladovacích nádrží LNG a zařízení chladicích boxů pracujících při teplotách až -196 stupňů (teplota kapalného dusíku) je vyžadováno doplňkové testování nárazem podle Charpyho při kryogenní teplotě. Přísnější limity nečistot v 316L Mod -, zejména nižší fosfor a síra -, mají za následek konzistentnější a vyšší hodnoty rázové houževnatosti ve stavu -žíhané desky.
Některé farmaceutické výrobní procesy API a chemické procesy-polovodičové kvality vyžadují materiály s minimální kontaminací stopovými prvky. Kontrolované horní limity mědi, boru a dalších prvků v 316L Mod pomáhají zajistit, aby se samotný materiál desky nestal zdrojem procesní kontaminace.
316L Mod vs. Standard 316L vs 316: Rychlé srovnání
|
Vlastnost / vlastnost |
316 standardní |
Standardní 316L |
316L Mod |
|
Obsah uhlíku |
Menší nebo rovno 0,08 % |
Menší nebo rovno 0,030 % |
Menší nebo rovno 0,020 % |
|
Kontrola dusíku |
Není specifikováno |
Není specifikováno |
0,06–0,10 % (úzké) |
|
Kobaltový limit |
Neuvedeno |
Neuvedeno |
Menší nebo rovno 0,025 % |
|
Limit boru |
Neuvedeno |
Neuvedeno |
Menší nebo rovno 0,002 % |
|
Vyhovuje ASTM A240 |
Ano |
Ano |
Ano (plus doplňkové) |
|
Vyhovuje jadernému kodexu |
Žádný |
Žádný |
Ano (RCC-M / ASME III) |
|
Svařitelnost |
Dobrý |
Vynikající |
Vynikající |
|
Odolnost proti tečení |
Mírný |
Mírný |
Vylepšeno (kvůli N) |
|
Relativní cena materiálu |
Báze |
Základní + 5–10 % |
Základní + 25–40 % |
|
Typická dostupnost |
Okamžité zásoby |
Standardní sklad |
Frézovací řád / prodloužené vedení |
|
25–40% cenová prémie 316L Mod oproti komoditě 316L odráží nejen přísnější specifikaci surovin, ale také dodatečné požadavky na testování, sledovatelnost a certifikaci. Pro jaderné nebo kódem{5}}nařízené aplikace neexistuje žádná přijatelná náhrada. Pro nekódované komerční aplikace je standardní 316L téměř vždy ekonomicky racionální volbou. |
Platné normy a certifikace
Deska 316L Mod je pořizována a dodávána na základě kombinace norem pro základní materiál a-specifických doplňkových požadavků:
|
Standardní / Kód |
Rozsah |
Relevance k 316L Mod |
|
ASTM A240 |
Plochá-válcovaná Cr-Ni nerezová deska, plech a pás |
Základní chemie a mechanické požadavky |
|
ASME SA-240 |
Kód tlakové nádoby ekvivalentní ASTM A240 |
Vyžadováno pro tlakové nádoby s kódováním ASME- |
|
RCC-M / AFCEN |
Kód zařízení francouzského jaderného ostrova |
Definuje požadavky na třídu 316L Mod 'Z2 CND 17-12' |
|
ASME sekce III |
Americký návrhový kód jaderných komponent |
Řídí zadávání{0}}materiálu jaderné kvality |
|
EN 10028-7 |
Evropské ploché výrobky pro tlakové účely |
Ekvivalentní evropská specifikace plechu |
|
ASTM A262 |
Detekce náchylnosti k mezikrystalové korozi |
Practice E test často vyžadován pro 316L Mod |
|
EN 10204 3.2 |
Certifikát o zkoušce materiálu se svědkem TPI |
Povinné pro jaderné a PED třídy III |
Typické aplikace 316L Mod Plate
Komponenty tlakového ohraničení primárního okruhu jaderného reaktoru (plášť potrubí chladicí kapaliny, tlakovací desky)
High-temperature power plant boiler and heat exchanger shells (>500 stupňů nepřetržitý servis)
Konstrukční skořepiny skladovacích nádrží LNG vyžadující certifikaci pro kryogenní dopad
Farmaceutické a biotechnologické reaktorové nádoby s vysokými-požadavky na čistotu stopových prvků
Tlakové nádoby chemického závodu pracující ve smíšeném kyselém nebo chloridovém prostředí při zvýšené teplotě
Součásti podmořského tlakového pouzdra na moři s požadavky na prodlouženou životnost
Součásti výzkumného reaktoru a zařízení na výrobu izotopů (kritické s nízkým obsahem kobaltu)
Často kladené otázky
Otázka: Je 316L Mod stejný jako 316L?
Odpověď: Ne. 316L Mod je založen na 316L, ale uplatňuje přísnější kontroly složení, zejména na uhlík (méně než nebo rovno 0,020 %), dusík (0,06–0,10 %), kobalt (méně než nebo rovno 0,025 %) a bor (méně než nebo rovno 0,002 %). Standard 316L vůbec nespecifikuje limity pro kobalt nebo bor. 316L Mod také obvykle vyžaduje dodatečné testování, jako je kryogenní Charpyho rázová houževnatost a zkoušky tahu za zvýšené{10}}teploty.
Otázka: Co znamená 'Mod' v 316L Mod?
Odpověď: 'Mod' znamená Upraveno. Znamená to, že základní složení 316L bylo upraveno - konkrétně, klíčové prvky byly zpřísněny do užších rozsahů a/nebo další prvky byly umístěny pod kontrolu horní-mezi. Přesné požadavky na „Mod“ se liší podle konkrétního standardu nákupu nebo specifikace zákazníka.
Otázka: Lze standardní 316L nahradit 316L Mod v jaderných aplikacích?
Odpověď: Ne. V jaderných -kódovaných aplikacích, které se řídí RCC-M, ASME Section III nebo ekvivalentními předpisy, je 316L Mod se svými specifickými limity pro kobalt a bor povinnou specifikací. Standardní 316L nelze nahradit, protože nekontrolované hladiny kobaltu a boru by mohly vést k produktům radioaktivní aktivace nebo problémům s kontrolou reaktivity. Nahrazení vyžaduje formální inženýrské vyhodnocení a schválení kódovací autoritou, což se téměř nikdy neuděluje.
Otázka: Jaká úroveň certifikace je vyžadována pro desku 316L Mod?
Odpověď: Obvykle jsou vyžadovány certifikáty o zkoušce materiálu podle normy EN 10204 Typ 3.2, což znamená, že výsledky chemických a mechanických zkoušek jsou certifikovány oddělením kvality výrobce a kontrolním orgánem třetí strany (jako je TUV, Bureau Veritas nebo SGS). U jaderných aplikací musí být inspektor ze schváleného jaderného inspekčního orgánu. Musí být plně zdokumentováno číslo tavby a sledovatelnost šarže od taveniny po konečnou desku.
Otázka: Jaká je dodací lhůta pro 316L Mod desku?
Odpověď: 316L Mod není u většiny distributorů skladová položka. Obvykle se vyrábí na zakázku- s dodací lhůtou 10–16 týdnů od zadání objednávky, v závislosti na rozměrech desky, tepelném zpracování a požadavcích na testování. U materiálu -kvalifikovaného pro jadernou energii je na plánování kontroly třetí stranou-vyžadován dodatečný čas. Při plánování projektu se důrazně doporučuje včasné zadávání zakázek.
Prohlášení: Údaje a rozsahy složení citované v tomto dokumentu jsou reprezentativní pro běžné specifikace 316L Mod a jsou poskytovány pouze pro obecnou referenci. Pořízení konkrétního projektu musí být založeno na příslušné smluvní specifikaci, konstrukčním kódu a schválených kvalifikacích závodu. Všechna kritická rozhodnutí o výběru a náhradě materiálu musí přezkoumat kvalifikovaný materiálový inženýr.Kontaktujte naši JN Alloy obchodní zástupcepro diskuzi o cenové nabídce a materiálové kvalifikaci.
