Đặc tính và tính năng của tấm thép không gỉ 317 - Kiến thức

Tấm thép không gỉ 317 là một hợp kim austenit được thiết kế cho các môi trường mà các loại tiêu chuẩn chỉ đơn giản là thiếu hụt. Hàm lượng molypden và crom cao của nó mang lại khả năng chống rỗ, ăn mòn kẽ hở và tấn công clorua vượt trội - khiến nó trở thành vật liệu được lựa chọn cho xử lý hóa học, bột giấy và giấy cũng như các ứng dụng hàng hải.

317 Stainless Steel Plate Properties and Features

thép không gỉ 317là hợp kim austenit hiệu suất cao-chứa hàm lượng crom, niken và molypden cao hơn so với các loại 304 hoặc 316 phổ biến hơn. Việc bổ sung ít nhất 3% molypden - so với 2% ở cấp 316 - là đặc tính nổi bật của nó, cải thiện đáng kể khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở trong môi trường ổ bi halogenua và axit.

Ở dạng tấm, 317 được sử dụng rộng rãi để chế tạo bình áp lực, vỏ trao đổi nhiệt, máy lọc, bể phân hủy và lớp lót kết cấu trong đó yêu cầu chính là tuổi thọ lâu dài trong môi trường ăn mòn. Cấu trúc vi mô hoàn toàn austenit của nó cũng làm cho nó không-có từ tính và dễ hàn mà không cần-xử lý nhiệt sau hàn trong hầu hết các ứng dụng.

Thành phần hóa học của tấm thép không gỉ 317 phù hợp với tiêu chuẩn ASTM A240. Các phần tử chính và phạm vi được chỉ định của chúng như sau:

Yếu tố	Phạm vi được chỉ định	Vai trò trong Hiệu suất
Crom (Cr)	18.0–20.0%	Hình thành màng thụ động; chống ăn mòn chung
Niken (Ni)	11.0–15.0%	chất ổn định Austenit; độ dẻo dai và độ dẻo
Molypden (Mo)	3.0–4.0%	Khả năng chống ăn mòn rỗ và kẽ hở
Cacbon (C)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,08%	Sức mạnh; được kiểm soát để giảm độ nhạy cảm
Mangan (Mn)	Nhỏ hơn hoặc bằng 2,00%	Độ ổn định của Austenit; khử oxy
Silic (Si)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,75%	Khử oxy; khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ-cao
Phốt pho (P)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,045%	Tạp chất được kiểm soát
Lưu huỳnh (S)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,030%	Tạp chất được kiểm soát
Sắt (Fe)	Sự cân bằng	Kim loại cơ bản

Hàm lượng molypden 3–4% trong loại 317 cao hơn đáng kể so với 2–3% được tìm thấy trong loại 316. Sự khác biệt này trực tiếp chuyển thành Số Tương đương Khả năng chống rỗ (PREN) cao hơn, cung cấp khả năng bảo vệ tốt hơn đáng kể chống lại vết rỗ do clorua-gây ra -, một trong những chế độ hỏng hóc phổ biến nhất trong thiết bị thép không gỉ.

Tấm thép không gỉ 317 ở trạng thái ủ đáp ứng các yêu cầu cơ học tối thiểu sau đây theo tiêu chuẩn ASTM A240:

Độ bền kéo

Lớn hơn hoặc bằng 515 MPa

(Lớn hơn hoặc bằng 75 ksi)

Sức mạnh năng suất (0,2%)

Lớn hơn hoặc bằng 205 MPa

(Lớn hơn hoặc bằng 30 ksi)

Độ giãn dài

Lớn hơn hoặc bằng 40%

trong khổ 50 mm

Độ cứng (Brinell)

Nhỏ hơn hoặc bằng 217 HB

Rockwell Nhỏ hơn hoặc bằng 95 HRB

Các giá trị này phản ánh điều kiện phân phối đã được ủ (giải pháp{0}}được xử lý). Giống như tất cả các loại thép không gỉ austenit, loại 317 không thể được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt - mức tăng cường độ đạt được thông qua gia công nguội. Giá trị độ giãn dài cao (Lớn hơn hoặc bằng 40%) khẳng định độ dẻo tuyệt vời, giúp đơn giản hóa các hoạt động tạo hình, uốn và ép trong quá trình chế tạo.

Tài sản	Giá trị
Tỉ trọng	7,98 g/cm³ (0,288 lb/in³)
Phạm vi nóng chảy	1375–1400 độ (2507–2552 độ F)
Độ dẫn nhiệt (ở 100 độ)	~14.4 W/(m·K)
Hệ số giãn nở nhiệt	16,5 µm/(m· độ ) (20–100 độ )
Điện trở suất	~740 nΩ·m
Mô đun đàn hồi	193 GPa (28.000 ksi)
Độ thấm từ	Không-có từ tính (µ ≈ 1,02)

Khả năng chống ăn mòn là ưu điểm nổi bật của tấm thép không gỉ 317 và nó liên quan trực tiếp đến hàm lượng molypden tăng cao của hợp kim.

Ăn mòn rỗ và kẽ hở

Lớp 317 đạt được Số tương đương khả năng chống rỗ (PREN) khoảng 30–33, so với khoảng 25–27 của lớp 316. PREN cao hơn có nghĩa là vật liệu có thể chịu được nồng độ clorua và nhiệt độ cao hơn trước khi bắt đầu rỗ. Điều này làm cho tấm 317 rất phù hợp cho thiết bị xử lý nước biển, nước muối, hợp chất tẩy trắng và dòng xử lý có chứa clorua.

Môi trường axit và khử

Molypden còn cải thiện khả năng chống lại axit khử, đặc biệt là axit sunfuric ở nồng độ vừa phải và axit photphoric. Lớp 317 vượt trội hơn cả 304 và 316 trong các môi trường này, mang lại khoảng thời gian phục vụ lâu hơn và giảm tần suất bảo trì.

Quá trình oxy hóa ở nhiệt độ cao-

Thép không gỉ 317 duy trì lớp oxit bảo vệ lên tới khoảng 870 độ (1600 độ F) khi sử dụng liên tục. Đối với dịch vụ không liên tục, giới hạn trên thực tế là khoảng 925 độ (1700 độ F). Ngoài những nhiệt độ này, hiện tượng nhạy cảm hoặc đóng cặn có thể xảy ra và nên xem xét-các loại hợp kim cao hơn.

Các kỹ sư thường xuyên phải lựa chọn giữa tấm 317 và tấm 316. Cả hai đều là loại austenit xuất sắc, nhưng phạm vi hoạt động của chúng khác nhau theo những cách có ý nghĩa:

Lớp 316

– 2–3% molypden

– PREN khoảng. 25–27

– Chi phí vật liệu thấp hơn

– Tính khả dụng toàn cầu rộng hơn

– Thích hợp cho việc tiếp xúc với clorua vừa phải

- Khả năng chống ăn mòn nói chung tốt

Lớp 317

– 3–4% molypden

– PREN khoảng. 30–33

– Chi phí ban đầu cao hơn

– Vượt trội trong dịch vụ clorua tích cực

– Khả năng chống axit khử tốt hơn

– Ưu tiên nhà máy hóa chất và bột giấy/giấy

Khi các điều kiện vận hành liên quan đến dung dịch clorua nóng, axit sulfuric loãng hoặc dòng chứa chất tẩy trắng, molypden bổ sung trong 317 thường chứng minh mức cao hơn - không chỉ trên cơ sở hiệu suất mà còn thông qua việc giảm chi phí thay thế và thời gian ngừng hoạt động trong suốt thời gian sử dụng của thiết bị.

Tấm thép không gỉ 317 được chế tạo dễ dàng bằng cách sử dụng phương pháp austenit tiêu chuẩn. Các hướng dẫn chính bao gồm:

Hànđược thực hiện bằng cách sử dụng các kim loại phụ phù hợp như ER317L (dành cho quy trình MIG/TIG) hoặc điện cực E317L. Các biến thể chất độn "L" có hàm lượng cacbon-carbon thấp được đặc biệt khuyên dùng để giảm thiểu lượng kết tủa cacbua trong vùng ảnh hưởng nhiệt-, duy trì khả năng chống ăn mòn gần đường hàn. Ủ mối hàn sau{6}}không cần thiết đối với hầu hết các độ dày tấm khi sử dụng chất độn cấp L-.

Hoạt động tạo hình nguội- uốn, cán, tạo hình ép - được thực hiện bằng cách sử dụng cùng thiết bị như đối với 316, mặc dù cần cho phép tốc độ đông cứng-công việc cao hơn một chút của loại 317. Gia công đòi hỏi dụng cụ sắc bén, tốc độ cắt vừa phải và chất làm mát hiệu quả để tránh làm cứng bề mặt cắt.

Tấm thép không gỉ 317 được chỉ định ở bất cứ nơi nào tấm thép loại 316 có biên độ - đặc biệt trong môi trường kết hợp clorua, axit và nhiệt độ cao. Các ứng dụng đại diện bao gồm:

Bình xử lý hóa chất

Máy nghiền bột giấy và giấy

Khử lưu huỳnh khí thải

Bộ trao đổi nhiệt nước biển

Thiết bị nhà máy tẩy trắng

Lò phản ứng dược phẩm

Sàn nền tảng ngoài khơi

Xử lý axit sunfuric

Nhà máy nhuộm và dệt

Thiết bị chế biến thực phẩm

Hệ thống xả hàng hải

Vỏ bình áp lực

Tấm inox 317 được sản xuất theo các tiêu chuẩn chính sau đây. Luôn yêu cầu báo cáo thử nghiệm nhà máy được chứng nhận (MTR) xác nhận việc tuân thủ thông số kỹ thuật hiện hành:

Tiêu chuẩn	Phạm vi
ASTM A240	Tấm, tấm và dải thép không gỉ crom và crom-niken dành cho bình chịu áp lực
ASTM A480	Yêu cầu chung đối với-tấm, tấm và dải thép không gỉ cán phẳng
ASME SA-240	Mã bình áp lực ASME tương đương với ASTM A240
EN 10028-7	Sản phẩm thép phẳng Châu Âu dùng cho mục đích chịu áp lực - thép không gỉ

Hỏi: Thép không gỉ 317 có tốt hơn 316 không?

Đáp: Trong môi trường có nồng độ clorua cao hơn, axit khử hoặc môi trường hóa học mạnh hơn, có - 317 hoạt động tốt hơn 316 do hàm lượng molypden cao hơn. Đối với các ứng dụng tiêu chuẩn có mức độ ăn mòn vừa phải, 316 thường đủ và tiết kiệm hơn.

Hỏi: Thép không gỉ 317L là gì?

Đáp: 317L là phiên bản-có hàm lượng carbon thấp thuộc loại 317, với hàm lượng carbon được giới hạn tối đa là 0,03%. Hàm lượng carbon thấp hơn làm giảm đáng kể nguy cơ nhạy cảm (kết tủa cacbua ở ranh giới hạt) trong quá trình hàn, duy trì khả năng chống ăn mòn trong vùng-chịu ảnh hưởng nhiệt mà không cần ủ-sau mối hàn.

Hỏi: Thép không gỉ 317 có từ tính không?

Trả lời: Trong điều kiện ủ, thép không gỉ 317 về cơ bản là không có-từ tính (độ thấm từ ≈ 1,02). Gia công nguội có thể gây ra một lượng nhỏ biến dạng -martensite, làm cho các khu vực được gia công nặng có từ tính nhẹ - nhưng vật liệu vẫn có từ tính yếu hơn nhiều so với các loại không gỉ ferit hoặc martensitic.

Hỏi: Tấm inox 317 có thể sử dụng ở nhiệt độ cao được không?

Trả lời: Lớp 317 có thể được sử dụng trong dịch vụ liên tục lên tới khoảng 870 độ (1600 độ F). Đối với nhiệt độ vượt quá mức này, phạm vi kết tủa cacbua (khoảng 425–870 độ) phải được đưa vào thiết kế - sử dụng 317L hoặc chỉ định quá trình ủ dung dịch sau khi chế tạo để giảm thiểu rủi ro nhạy cảm trong phạm vi này.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Dữ liệu được trình bày trong tài liệu này dựa trên thành phần tiêu chuẩn và phạm vi thuộc tính theo tiêu chuẩn ASTM A240 và các nguồn tham khảo trong ngành. Đặc tính thực tế có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ, dạng sản phẩm và điều kiện xử lý. Tất cả các ứng dụng quan trọng phải tham khảo các tiêu chuẩn hiện hành và báo cáo thử nghiệm vật liệu được chứng nhận. Nội dung này chỉ nhằm mục đích hướng dẫn kỹ thuật chung.