Stal nierdzewna 316L 1.4404
316L to austenityczna stal nierdzewna o bardzo dobrej odporności na korozję, szczególnie w środowiskach zawierających chlorki, kwasy i sole. Jest niskowęglową odmianą stali 316, dzięki czemu charakteryzuje się bardzo dobrą odpornością na korozję międzykrystaliczną po spawaniu i jest szczególnie dobrze przystosowana do wykonywania konstrukcji spawanych. Dodatek molibdenu (Mo) zwiększa jej odporność na korozję wżerową i szczelinową w porównaniu ze stalą 304/304L. Z tego względu 316L jest szeroko stosowana w przemyśle chemicznym, spożywczym, farmaceutycznym, morskim oraz w instalacjach mających kontakt z agresywnymi mediami. Stal 316L charakteryzuje się bardzo dobrą odpornością na korozję międzykrystaliczną, szczególnie w konstrukcjach spawanych, dzięki obniżonej zawartości węgla i brakiem wydzielania węglików chromu Cr₂₃C₆.
Oznaczenia
Ta sama stal pod nazwami, których używa się w różnych normach i krajach. Wpisanie dowolnej z nich w wyszukiwarce prowadzi na tę stronę.
| System | Oznaczenie |
|---|---|
| Werkstoff-NrNumer materiałowy — tak stal opisują huty i dostawcy w Europie. | 1.4404 |
| Werkstoff-NrNumer materiałowy — tak stal opisują huty i dostawcy w Europie. | 316L |
| ENOznaczenie normy europejskiej, budowane ze składu chemicznego. | X2CrNiMo17-12-2 |
| DINStarsze oznaczenie niemieckie, wciąż spotykane w dokumentacji. | X2CrNiMo17-12-2 |
| PNOznaczenie polskie — to zwykle jest na rysunku i w rozmowie na hali. | 00H17N14M2 |
| AISIOznaczenie amerykańskie, częste w katalogach narzędzi i literaturze. | 316L |
Właściwości
| Właściwość | Symbol | Wartość | Źródło |
|---|---|---|---|
| Gęstość | ρ | 8000 kg/m³ | 10088 |
| Granica plastyczności | Re | 200 MPa | 10088 |
| Wytrzymałość na rozciąganie | Rm | 485 MPa | 10088 |
| Moduł Younga | E | 200 GPa | 10088 |
| Liczba Poissona | ν | 0,3 | 10088 |
| Twardość Brinella | HB | 150 HB | 10088 |
| Rozszerzalność cieplna | α | 16,5 10⁻⁶/K | EN 10088-1 |
| Przewodność cieplna | λ | 15 W/(m·K) | 10088 |
| Ciepło właściwe | c | 500 J/(kg·K) | 10088 |
| Temperatura topnienia | Tm | 1371 °C | 10088 |
| Rezystywność | ϱ | 0,75 µΩ·m | 10088 |
Wartości nominalne z podanych norm. Do obliczeń wytrzymałościowych używaj atestu materiałowego od dostawcy.
Skład chemiczny
Zakresy dopuszczone przez normę, w procentach masowych. Rzeczywisty skład wytopu podaje atest hutniczy.
- Pierwiastek — Zawartość
- Cr
- 16,50–18,50 %
- Ni
- 10,00–13,00 %
- Mo
- 2,00–2,50 %
- C
- maks. 0,03 %
- Mn
- maks. 2,00 %
- Si
- maks. 1,00 %
- P
- maks. 0,045 %
- S
- maks. 0,015 %
- N
- maks. 0,11 %
- Fe
- 65,00–72,00 %
Kalkulatory dla tego materiału
Gęstość tego materiału zostanie wczytana automatycznie po przejściu do kalkulatora.
Zastosowania
Medycyna i farmacja
produkcja narzędzi chirurgicznych
Biżuteria i zegarmistrzostwo
Biżuteria, kolczyki, pierścionki itd
Przemysł chemiczny i petrochemiczny
Zbiorniki do transportu kwasów, zbiorniki, rurociągi techniczne, wymieniki ciepła
Przemysł spożywczy
Elementy mające bezpośredni kontakt z żywnością
Przemysł morski
Elementy armatury pokładowej, elementy narażone naczyniki morskie
Spawalność
Stal 316L charakteryzuje się bardzo dobrą spawalnością i może być łączona większością standardowych metod spawania, w tym TIG, MIG/MAG, MMA oraz spawaniem orbitalnym.
Bardzo niska zawartość węgla, ograniczona do maksymalnie około 0,03%, zmniejsza ryzyko wydzielania węglików chromu podczas spawania. Dzięki temu materiał wykazuje dobrą odporność na korozję międzykrystaliczną również w strefie wpływu ciepła.
Zwykle nie jest wymagane podgrzewanie wstępne. Należy natomiast ograniczać nadmierne wprowadzanie ciepła i kontrolować temperaturę międzyściegową, szczególnie przy grubych elementach.
Po prawidłowym spawaniu materiał zachowuje bardzo dobrą odporność korozyjną. W typowych zastosowaniach nie jest konieczne wyżarzanie po spawaniu.
Obróbka cieplna
316L jest stalą austenityczną, dlatego nie można jej zahartować poprzez klasyczne nagrzanie do temperatury austenityzowania i szybkie chłodzenie tak, jak robi się to w stalach martenzytycznych.
Obróbka cieplna może jednak służyć do rozpuszczania wydzieleń, przywracania odporności korozyjnej oraz usuwania skutków obróbki plastycznej na zimno.
Typową obróbką jest przesycanie, wykonywane zazwyczaj w zakresie około 1050–1100°C, a następnie szybkie chłodzenie, najczęściej w wodzie lub przez intensywne chłodzenie powietrzem.
Istotną cechą 316L jest możliwość uzyskania bardzo dobrej odporności na korozję międzykrystaliczną bez konieczności stabilizowania tytanem, ponieważ bardzo niska zawartość węgla ogranicza tworzenie węglików chromu.
Plastyczność
316L charakteryzuje się bardzo dobrą plastycznością, ciągliwością i udarnością. Dzięki austenitycznej strukturze materiał dobrze znosi znaczne odkształcenia bez pękania.
Może być poddawana między innymi:
gięciu, tłoczeniu, głębokiemu tłoczeniu, walcowaniu, ciągnieniu, kuciu, formowaniu na zimno.
Należy jednak pamiętać, że 316L wykazuje znaczne umocnienie podczas zgniotu. W trakcie intensywnej obróbki plastycznej materiał szybko zwiększa swoją wytrzymałość i twardość, co może wymagać zastosowania większych sił oraz okresowego wyżarzania.
Obróbka skrawaniem
316L jest wyraźnie trudniejsza w obróbce skrawaniem niż zwykłe stale niestopowe, takie jak C35 czy C45. Materiał charakteryzuje się dużą ciągliwością, tendencją do tworzenia długich wiórów oraz silnym umocnieniem warstwy wierzchniej podczas skrawania.
Podczas toczenia, frezowania i wiercenia szczególnie ważne jest utrzymywanie odpowiednich parametrów skrawania. Zbyt mały posuw lub wielokrotne przechodzenie narzędzia po tej samej powierzchni może doprowadzić do jej umocnienia, a następnie znacznego przyspieszenia zużycia ostrza.
Do obróbki 316L stosuje się przede wszystkim ostre narzędzia z węglików spiekanych, odpowiednią geometrię ostrza oraz skuteczne chłodzenie i smarowanie.