Komposisi Plat Keluli 317L, Rawatan Haba, Sifat dan Aplikasi

Keluli tahan karat 317L (UNS S31703, EN 1.4438)ialah-karbon, molibdenum-yang rendah yang mengandungi keluli tahan karat austenit yang menawarkan rintangan kakisan yang unggul berbanding gred 316L biasa. "L" bermaksud "karbon rendah" ( Kurang daripada atau sama dengan 0.03%), yang menghalang pembentukan karbida kromium yang berbahaya semasa mengimpal-menghapuskan keperluan untuk-rawatan haba kimpalan.

317L Steel Plate Composition Heat Treatment Properties and Applications

Artikel ini memperkenalkan komposisi plat keluli 317L, rawatan haba, sifat mekanikal dan fizikal serta aplikasi.

Jadual di bawah menunjukkan keperluan komposisi kimia biasa untuk 317L mengikut ASTM A240.

unsur	Berat %	Peranan dalam Aloi
Chromium (Cr)	18.0 – 20.0	Membentuk lapisan oksida pelindung; menahan kakisan umum dan pengoksidaan
Nikel (Ni)	11.0 – 15.0	Menstabilkan struktur austenit; meningkatkan keliatan dan rintangan kakisan
Molibdenum (Mo)	3.0 – 4.0	Elemen utama – menyekat serangan pitting dan celah daripada klorida
Karbon (C)	Kurang daripada atau sama dengan 0.03	Karbon rendah menghalang pemendakan karbida semasa mengimpal
Mangan (Mn)	Kurang daripada atau sama dengan 2.00	Membantu dalam penyahoksidaan dan kebolehkerjaan panas
Silikon (Si)	Kurang daripada atau sama dengan 0.75	Meningkatkan rintangan pengoksidaan
Fosforus (P)	Kurang daripada atau sama dengan 0.045	Kekotoran, disimpan rendah
Sulfur (S)	Kurang daripada atau sama dengan 0.030	Kekotoran, disimpan rendah
Besi (Fe)	Baki	Logam asas

Sumber: ASTM A240/A240M

Proses rawatan haba plat keluli 317L direka untuk mengoptimumkan rintangan kakisan dan sifat mekanikal sambil mengekalkan struktur mikro austenit.

Heat Treatment of 317L Steel Plate

Rawatan haba standard untuk plat keluli tahan karat 317L ialah penyepuhlindapan larutan, biasanya dilakukan pada suhu antara 1010 darjah dan 1120 darjah, diikuti dengan penyejukan pantas.

Proses ini membantu:

Larutkan kromium karbida

Pulihkan rintangan kakisan

Meningkatkan kemuluran

Melegakan tekanan dalaman

Penyejukan pantas selepas penyepuhlindapan adalah penting untuk mengelakkan pemendakan karbida, yang boleh mengurangkan rintangan kakisan.

Dalam sesetengah proses fabrikasi, pelepasan tegasan boleh digunakan untuk mengurangkan tegasan sisa selepas membentuk atau mengimpal. Walau bagaimanapun, terlalu panas harus dielakkan kerana ia boleh menjejaskan prestasi kakisan.

Oleh kerana plat keluli 317L mempunyai kandungan karbon rendah, ia biasanya tidak memerlukan-rawatan haba selepas kimpalan. Ini menjadikan fabrikasi lebih mudah dan mengurangkan kos pembuatan.

Kebolehkimpalannya yang sangat baik membolehkan penggunaan kaedah kimpalan biasa seperti:

Kimpalan TIG

kimpalan MIG

Kimpalan arka logam terlindung

Kimpalan arka terendam

Ini adalah salah satu sebab plat keluli tahan karat 317L lebih disukai untuk peralatan dikimpal yang besar.

Harta benda	Nilai (Metrik)	Nilai (Imperial)
Kekuatan Tegangan (min)	515 MPa	75,000 psi
Kekuatan Hasil (0.2% offset, min)	205 MPa	30,000 psi
Pemanjangan (min, dalam 2″)	40%	40%
Kekerasan (maks)	217 HBW	217 HBW
Modulus Keanjalan	200 GPa	29,000 ksi
Keliatan Kesan (Charpy V-takik)	>100 J pada suhu bilik	Kemuluran yang sangat baik

Sumber: ASTM A240, ASME SA-240

Harta benda	Nilai	Nota
Ketumpatan	7.98 g/cm³ (0.288 lb/in³)	Lebih tinggi sedikit daripada 304/316 kerana lebih banyak molibdenum
Julat Lebur	1370 – 1400 darjah (2500 – 2550 darjah F)	Biasa untuk keluli tahan karat austenit
Kekonduksian Terma	15.0 W/m·K (pada 100 darjah )	Lebih rendah daripada keluli karbon; meningkat dengan suhu
Kapasiti Haba Tertentu	500 J/kg·K (pada suhu bilik)	Biasa untuk gred austenit
Kerintangan Elektrik	0.74 µΩ·m	Bukan-magnet dalam keadaan anil
Pekali Pengembangan Terma	16.0 × 10⁻⁶ / darjah (20–1000 darjah )	Lebih tinggi daripada keluli ferit; membenarkan pengembangan dalam-reka bentuk suhu tinggi
Sifat Magnetik	Bukan-magnet (sepuhlindap)	Mungkin menjadi sedikit magnet selepas bekerja sejuk

Sumber: Helaian data pembekal berbilang

Oleh kerana rintangan kakisan dan kebolehfabrikan yang dipertingkatkan, plat keluli 317L dipercayai di seluruh industri:

Pemprosesan Kimia dan PetrokimiaDigunakan dalam tangki, reaktor dan paip yang mengendalikan asid, pelarut dan{0}}alir yang mengandungi klorida. Kandungan molibdenum yang lebih tinggi melindungi daripada pitting yang akan memusnahkan 316L.

Industri Pulpa dan KertasPeralatan loji peluntur, pencerna dan penyejat mendapat manfaat daripada ketahanan 317L terhadap klorin dioksida dan minuman beralkali.

Farmaseutikal dan Pemprosesan MakananPembuluh sanitasi, paip dan penukar haba memerlukan permukaan-bebas kakisan. 317L yang bersih dan memenuhi piawaian kebersihan yang ketat sambil menentang bahan kimia pembersihan yang agresif.

Penjanaan Kuasa dan Penyahsulfuran Gas SerombongSistem penyental, cerobong asap dan unit pemulihan haba-menghadapi kondensat berasid; 317L menyediakan prestasi-panjang yang boleh dipercayai.

Marin dan Luar PesisirPlatform luar pesisir, loji penyahgaraman dan sistem paip air laut mengeksploitasi rintangan kloridanya.

Kegunaan laintermasuk peralatan pencelupan tekstil, pengeluaran baja, dan elemen seni bina di kawasan pantai.

Jurutera kerap menyatakan 317L apabila 316L telah menunjukkan kegagalan pramatang, menjimatkan masa henti dan penggantian yang mahal.

Plat keluli tahan karat 317L ialah aloi austenit-karbon rendah, tinggi-molibdenum yang menawarkan rintangan kakisan yang jauh lebih baik daripada 316L, terutamanya dalam persekitaran yang kaya dan berasid-klorida. Kandungan kromiumnya yang lebih tinggi (18–20%), nikel (11–15%) dan molibdenum (3–4%) memberikan nilai PREN 30–34, menjadikannya sangat tahan terhadap pitting, kakisan celah dan serangan kimia am.

Kandungan karbon rendah ( Kurang daripada atau sama dengan 0.03%) menghapuskan risiko pemekaan semasa mengimpal, jadi 317L boleh dikimpal dan dimasukkan terus ke dalam perkhidmatan tanpa rawatan haba-pasca kimpalan yang mahal. Ia juga menawarkan sifat mekanikal yang sangat baik, dengan kekuatan hasil minimum 205 MPa dan pemanjangan 40%, bersama-sama dengan keliatan suhu-rendah yang luar biasa hingga ke suhu kriogenik.

Apabila memilih 317L, sentiasa beli daripada apembekal yang bereputasiyang menyediakan pensijilan kilang penuh (ASTM A240, ASME SA-240, EN 10204 3.1) dan kebolehkesanan.