SUS316是在SUS304中添加鉬制成的耐蝕性優良的奧氏體不銹鋼。此外,SUS316L是一種通過減少碳來提高耐腐蝕性的材料。
這兩種材料通常用于高性能工業產品。
在這里,我們總結了SUS316的特點和詳細特性。
什么是SUS316?
首先介紹SUS316的用途和特點,以及用于機械零件時的注意事項。
SUS316的應用
SUS316 用于 SUS304 缺乏耐腐蝕性的應用。
它特別耐海水,用于含氯液體和腐蝕性流體的管道和閥門。它也適用于存在融雪劑問題的船舶和應用。
SUS316的強度
抗拉強度為SUS316,為520MPa以上(*1)。
SUS316L的碳量少,所以稍微下降到480MPa以上。
請注意,兩者都具有低屈服強度。(見下面的機械性能)
奧氏體不銹鋼通過加工硬化顯著提高了強度,但另一方面,其鍛造加工性不好。
其中SUS316L還用于難以加工硬化的鍛造螺栓。
* 1:JIS G 4303不銹鋼棒
SUS316的耐熱性
SUS316的工作溫度限制沒有明確規定。
由于SUS316 含有Mo,因此它具有比 SUS304 更高的高溫強度。
強度和抗蠕變性隨溫度而降低,因此在設計要使用的零件的負載時必須考慮到這一點。
許用應力應按零件要求考慮,但對于壓力容器,許用值在《JIS B8265壓力容器結構-一般事項》中規定。
如果SUS316在450℃~850℃的溫度下長時間加熱,會變得敏化(*),耐腐蝕性會變差,因此,請勿在該溫度范圍內腐蝕環境中使用。
因此,幾乎可以無后顧之憂地作為SUS316機械部件使用的范圍應該考慮在450℃左右。
在SUS316L的情況下,由于碳少,因此難以發生由碳化鉻引起的缺鉻,幾乎不存在敏化問題。
對于金屬波紋管(撓性管),使用SUS316L的通常規定工作溫度為600°C或更低。(SUS304為450℃以下)
可在600℃以上使用,但蠕變強度急劇下降,因此需要考慮到使用過程中的變形。
至于低溫,無需擔心低溫脆性,因此即使在極低的溫度(液氮:-196℃)下也能使用。(見下面的磁性部分)
* 敏化:由于碳化鉻的析出,母材中的鉻不足(13%以下),容易發生晶間腐蝕和晶間應力腐蝕開裂的現象。
SUS316的導熱系數
而鋼材的導熱系數在50W/m·K左右,鋁合金在120-200W/m·K左右,SUS316的導熱系數低至16.3W/(m·K)。
切削時,切削刃的溫度有上升的趨勢,難以提高加工速度,難以把持刀具。SUS316 受 Mo 的影響,切削性較差。
SUS316的耐腐蝕性
SUS316中添加Mo增強了鈍化膜的修復能力,因此比SUS304具有更好的耐腐蝕性能。
當鈍化膜被破壞時,在該部位形成局部電池,腐蝕局部進行,引起點蝕。由于點蝕很難從外部檢測到,存在突然破壞的高風險,因此在存在氯的環境中,應選擇 SUS316 而不是 SUS304。
對于SUS316,存在晶間應力腐蝕開裂的擔憂,但SUS316L通過減少碳來降低這種風險。
焊接時也會出現晶界應力腐蝕開裂,所以焊接時最好選用SUS316L。對于應力腐蝕開裂,請參見此處。
SUS316表面處理
SUS316通常不經表面處理使用,但若要使鈍化膜更致密,提高耐腐蝕性,則進行鈍化處理(鈍化處理)。
鈍化處理還具有用硝酸去除附著在表面的異物并使其光滑的作用,因此可以使其更耐腐蝕。
SUS316價格
SUS316比SUS304貴,因為它含有Mo等元素。
看來SUS316的流通量比SUS304小很多,對價格的影響大于成分的差異。似乎它通常被設置為比 SUS304 貴 30% 到 50% 左右。
在加工產品方面,SUS316有時被視為奢侈品,而且價格差異更大的產品很多。
SUS316L 比 SUS316 貴 10% 左右。往往沒有嚴格區分,即使用SUS316訂購,也有可能是SUS316L材質。(反之不行)
以上僅供參考,因交易量和交易形式不同影響較大。
正確使用其他材料
如果 SUS316 或 SUS316L 有問題,以下材料是候選材料。
我想提高耐熱性
以下材料具有比SUS316更高的耐熱性。
SUS321
它是一種通過添加鈦而穩定的材料,可防止敏化,并且不易發生晶間腐蝕。
SUS310S
它是一種叫做耐熱不銹鋼的材料,含有大量的鉻和鎳。它用于噴氣發動機和燃氣輪機。
鎳合金
如果要進一步提高耐熱性和耐腐蝕性,有哈氏合金、鉻鎳鐵合金、鉻鎳鐵合金、蒙乃爾等品牌的鎳合金。
如果您想關注成本,也請參閱此處。
SUS316的機械性能
SUS316、SUS316L按照“JIS G4303不銹鋼棒材”的機械性能如下所示。
【SUS316的機械特性】
機械性質
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SUS316
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SUS316L
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抗拉強度 [MPa]
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520以上
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超過 480
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0.2% 屈服強度 [MPa]
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205及以上
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超過 175
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拉緊[%]
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40個或更多
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40個或更多
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孔徑 [%]
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60個或更多
|
60個或更多
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布氏硬度 [HBW]
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187 或更少
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187 或更少
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布氏硬度 [HRBS 或 HRBW]
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90以下
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90以下
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維氏硬度 [HV]
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200 或更少
|
200 或更少
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注意:應用上述硬度類型之一。
SUS316的物理特性
SUS316的物性如下表所示。
【SUS316的物性】
物理性質
|
條件
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物理特征值
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密度 [g / cm 3 ]
|
|
7.98
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比重
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7.98
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比熱[J/(g·K)]
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0-100℃
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0.502
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導熱系數 [W / (m?K)]
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20-100℃
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16.3
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縱向彈性模量(楊氏模量)[GPa]
|
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193
|
橫向模量 [GPa]
|
|
73.7
|
泊松比
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|
0.28
|
線膨脹系數[10 -6 / K]
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0-100℃
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16.1
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SUS316的成分
在“JIS G4303 不銹鋼棒”中,成分如下所示。
[SUS316的化學成分[%]]
元素
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SUS316
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SUS316L
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C
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0.08 或更小
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0.03 或更小
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硅
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1.00 或更少
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1.00 或更少
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錳
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2.00 或更少
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2.00 或更少
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磷
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0.045 或更小
|
0.045 或更小
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小號
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0.030 或更小
|
0.030 或更小
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你
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10.00-14.00
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12.00 ~ 15.00
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鉻
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16.00-18.00
|
16.00-18.00
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莫
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2.00-3.00
|
2.00-3.00
|
與SUS304比較
與SUS304的成分差異如下。
Mo:修復鈍化膜,防止點蝕。
超低 C:防止敏化并防止晶間應力腐蝕開裂。
零件
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SUS304
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SUS316
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SUS316L
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C
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0.08 或更小
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0.08 或更小
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0.03 或更小
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你
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8.00-10.50
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10.00-14.00
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12.00 至 15.00
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鉻
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18.00-20.00
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16.00-18.00
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16.00-18.00
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莫
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– –
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2.00-3.00
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2.00-3.00
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SUS316總結
SUS316在耐點蝕等耐腐蝕性方面優于SUS304,而SUS316L更耐晶間應力腐蝕開裂,因此適用于對SUS304造成問題的應用。
價格偏高,請根據流體和使用環境選擇。
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