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316L不锈钢管的耐腐蚀性能及特点
更新时间:2012/8/24 8:50:47  游览人次:2418

  316L(UNS S31603)是以钼为基础的奥氏体不锈钢,这个不锈钢与常规的铬-镍奥氏体如304 合金相比,具有更好的抗一般腐蚀及点腐蚀、裂隙腐蚀性。这些合金具有更高的延展性、抗应力腐蚀性能、耐压强度及耐高温性能。 

  一般属性 

  316(UNS S31600), (S31603)316L不锈钢管, 317L(S31703) 是以钼为基础的奥氏体不锈钢, 与常规的铬-镍奥氏体如304 合金相比,具有更好的抗一般腐蚀及点腐蚀、裂隙腐蚀性。这些合金具有更高的延展性、抗应力腐蚀性能、耐压强度及耐高温性能。在要求更佳抗一般腐蚀和点腐蚀性能的应用中,317L比316或316L不锈钢更受欢迎,因为317L含钼量达3-4%,316和316L的含钼量只有2-3%。316 合金和316L 和317L铜-镍-钼合金还具有奥氏体不锈钢的典型特征,即良好的加工性及成形性。 

  耐腐蚀: 

  1.一般腐蚀 

  和18-8不锈钢相比,316,316L和317L在大气环境下和其他温和环境下具有更佳的耐腐蚀性。一般来说,不腐蚀18-8不锈钢的媒介,都不会腐蚀含钼的等级。唯一例外的是高氧化性酸,如硝酸,含钼的不锈钢对这种酸的耐腐蚀性较弱。在硫酸溶液中,316和317L比其他铬-镍类型的等级具有更良好的耐腐蚀性。在温度高达120°F(38°C)的条件下,这两个等级对高浓度溶液都有良好的耐腐蚀性。当然,使用期间的测试是必不可少的,因为作业条件和酸性污染物可能严重影响腐蚀速率。浓缩含硫气体时,这两种等级比其他类型的不锈钢具有更好的耐腐蚀性。然而,在这样的应用中,酸浓度对腐蚀速率的影响相当大,这一因素要慎重考虑。含钼不锈钢316和317L,对其他各种环境都有一定的耐腐蚀性。以下的腐蚀数据表明,这些合金在沸腾的20%磷酸溶液中,表现出优越的耐腐蚀性。它们也被广泛应用于处理热有机酸和脂肪酸。食物,医药产品的制造和处理,通常用到含钼的不锈钢,因为要尽量减少金属污染。一般来说,在相同的环境条件下,316,316L可以看成和317L的性能相当。但是在可以引起焊接,热影响区晶间腐蚀的环境下,例外。在这样的媒介,316L和317L更常被选用,因为含碳量低,可以提高耐晶间腐蚀性。 

  2.点腐蚀/隙腐蚀 

  铬,钼,氮含量增加,可以提高奥氏体不锈钢在氯化物或其他卤素离子环境下的耐点腐蚀/隙腐蚀性。点腐蚀通过PREN(点蚀当量)来计算,PRE = Cr+3.3Mo+16N。316,316L不锈钢管的PREN=24.2, 304的PREN=19.0, 这就反映了316(或316L)耐点腐蚀性比304好。317L,钼含量达31%,PREN=29.7,说明比316耐点腐蚀性更好。304不锈钢在含100ppm 氯化物的水环境下,具有耐点腐蚀和耐隙腐蚀性。含钼的316和317L,分别在含2000ppm和5000ppm氯化物的水环境下,具有耐点腐蚀和耐隙腐蚀性。尽管这两种合金在海水环境下(氯化物含量19000ppm)使用取得一定成效,但是不建议这样使用。2507合金,钼含量4%,铬含量25%,镍含量7%是专门用于咸水环境的。316,317L只适用某些海洋环境的应用,如船只导轨,海洋附近建筑物外墙等。316,317L合金在100小时5%盐雾测试中,都没有出现腐蚀(ASTM B117) 

  3.晶间腐蚀 

  316,317L合金暴露在800°F至 1500°F (427°C至 816°C)温度下,可能引起碳化铬在晶界沉淀。这类不锈钢暴露在苛刻环境下,容易形成粒间腐蚀。但是短暂暴露的时候,如焊接时, 317L由于较高的铬,钼含量,比316更能抵御粒间腐蚀。当焊接厚度超过11.1mm时,即使是317L合金,也需要做退火处理才行。如果焊接后不能做退火处理或需要做低温应力消除处理时,采用316L和317L可以有效避免粒间腐蚀。在焊态和暴露在800 to 1500°F (427 to 826°C)温度范围内,这两种合金有耐腐蚀性。需要做应力消除处理的容器,在此温度范围内做短时间处理,不会影响金属正常的耐腐蚀性能。L等级的大型钢材经过退火后,无需做高温加速冷却处理。316L,317L和对应的高碳含量合金相比,具有同等的耐腐蚀性和机械性能,在容易产生粒间腐蚀的应用中,这两种合金更是具有额外的优势。在焊接和应力消除遇到的短暂热力,尽管不足以引起粒间腐蚀,但是值得注意的是,连续或者长期暴露在800到 1500°F (427 到826°C)的温度范围内,对这两种合金来说都是有害的。在1100到1500°F (593 到 816°C)温度范围下做应力消除处理,可能对这类合金引起轻微脆裂。 

  4.应力腐蚀龟裂 

  在卤化环境下,奥氏体不锈钢容易受应力腐蚀龟裂的影响。尽管316,317L由于含有钼,比18Cr-8Ni合金一定程度上具有较好的耐应力腐蚀龟裂性,但是它们仍然是比较容易受影响的。产生应力腐蚀龟裂的条件包括:(1)卤化物的存在(一般来说是氯化物);(2)残余张应力;(3)温度超过120°F (49°C)。焊接过程中,冷变形或热循环可以产生应力。退火,应力消除热处理可以有效减少应力,因此,减低了材料对卤化物应力腐蚀龟裂的敏感性。低碳的L等级,在耐应力腐蚀龟裂方面没有特殊优势,但是在应力消除状态下作业时,L等级是仍然是首选,因为这样的环境下可能引起粒间腐蚀。 

  5.抗氧化性 

  316,317L不锈钢管具有良好的抗氧化性,在大气环境下,温度即使到达1600 至1650°F (871 至 899°C),锈皮产生率也比较低。一般来说,316的性能稍次于304不锈钢管,因为304的铬含量稍高(18%,316铬含量16%)。氧化率通常受大气和作业环境所影响,因此无法提供确切的氧化率供参考。