SUS316是在SUS304中添加钼制成的耐蚀性优良的奥氏体不锈钢。此外,SUS316L是一种通过减少碳来提高耐腐蚀性的材料。
这两种材料通常用于高性能工业产品。
在这里,我们总结了SUS316的特点和详细特性。
什么是SUS316?
首先介绍SUS316的用途和特点,以及用于机械零件时的注意事项。
SUS316的应用
SUS316 用于 SUS304 缺乏耐腐蚀性的应用。
它特别耐海水,用于含氯液体和腐蚀性流体的管道和阀门。它也适用于存在融雪剂问题的船舶和应用。
SUS316的强度
抗拉强度为SUS316,为520MPa以上(*1)。
SUS316L的碳量少,所以稍微下降到480MPa以上。
请注意,两者都具有低屈服强度。(见下面的机械性能)
奥氏体不锈钢通过加工硬化显着提高了强度,但另一方面,其锻造加工性不好。
其中SUS316L还用于难以加工硬化的锻造螺栓。
* 1:JIS G 4303不锈钢棒
SUS316的耐热性
SUS316的工作温度限制没有明确规定。
由于SUS316 含有Mo,因此它具有比 SUS304 更高的高温强度。
强度和抗蠕变性随温度而降低,因此在设计要使用的零件的负载时必须考虑到这一点。
许用应力应按零件要求考虑,但对于压力容器,许用值在《JIS B8265压力容器结构-一般事项》中规定。
如果SUS316在450℃~850℃的温度下长时间加热,会变得敏化(*),耐腐蚀性会变差,因此,请勿在该温度范围内腐蚀环境中使用。
因此,几乎可以无后顾之忧地作为SUS316机械部件使用的范围应该考虑在450℃左右。
在SUS316L的情况下,由于碳少,因此难以发生由碳化铬引起的缺铬,几乎不存在敏化问题。
对于金属波纹管(挠性管),使用SUS316L的通常规定工作温度为600°C或更低。(SUS304为450℃以下)
可在600℃以上使用,但蠕变强度急剧下降,因此需要考虑到使用过程中的变形。
至于低温,无需担心低温脆性,因此即使在极低的温度(液氮:-196℃)下也能使用。(见下面的磁性部分)
* 敏化:由于碳化铬的析出,母材中的铬不足(13%以下),容易发生晶间腐蚀和晶间应力腐蚀开裂的现象。
SUS316的导热系数
而钢材的导热系数在50W/m·K左右,铝合金在120-200W/m·K左右,SUS316的导热系数低至16.3W/(m·K)。
切削时,切削刃的温度有上升的趋势,难以提高加工速度,难以把持刀具。SUS316 受 Mo 的影响,切削性较差。
SUS316的耐腐蚀性
SUS316中添加Mo增强了钝化膜的修复能力,因此比SUS304具有更好的耐腐蚀性能。
当钝化膜被破坏时,在该部位形成局部电池,腐蚀局部进行,引起点蚀。由于点蚀很难从外部检测到,存在突然破坏的高风险,因此在存在氯的环境中,应选择 SUS316 而不是 SUS304。
对于SUS316,存在晶间应力腐蚀开裂的担忧,但SUS316L通过减少碳来降低这种风险。
焊接时也会出现晶界应力腐蚀开裂,所以焊接时最好选用SUS316L。对于应力腐蚀开裂,请参见此处。
SUS316表面处理
SUS316通常不经表面处理使用,但若要使钝化膜更致密,提高耐腐蚀性,则进行钝化处理(钝化处理)。
钝化处理还具有用硝酸去除附着在表面的异物并使其光滑的作用,因此可以使其更耐腐蚀。
SUS316价格
SUS316比SUS304贵,因为它含有Mo等元素。
看来SUS316的流通量比SUS304小很多,对价格的影响大于成分的差异。似乎它通常被设置为比 SUS304 贵 30% 到 50% 左右。
在加工产品方面,SUS316有时被视为奢侈品,而且价格差异更大的产品很多。
SUS316L 比 SUS316 贵 10% 左右。往往没有严格区分,即使用SUS316订购,也有可能是SUS316L材质。(反之不行)
以上仅供参考,因交易量和交易形式不同影响较大。
正确使用其他材料
如果 SUS316 或 SUS316L 有问题,以下材料是候选材料。
我想提高耐热性
以下材料具有比SUS316更高的耐热性。
SUS321
它是一种通过添加钛而稳定的材料,可防止敏化,并且不易发生晶间腐蚀。
SUS310S
它是一种叫做耐热不锈钢的材料,含有大量的铬和镍。它用于喷气发动机和燃气轮机。
镍合金
如果要进一步提高耐热性和耐腐蚀性,有哈氏合金、铬镍铁合金、铬镍铁合金、蒙乃尔等品牌的镍合金。
如果您想关注成本,也请参阅此处。
SUS316的机械性能
SUS316、SUS316L按照“JIS G4303不锈钢棒材”的机械性能如下所示。
【SUS316的机械特性】
机械性质
|
SUS316
|
SUS316L
|
抗拉强度 [MPa]
|
520以上
|
超过 480
|
0.2% 屈服强度 [MPa]
|
205及以上
|
超过 175
|
拉紧[%]
|
40个或更多
|
40个或更多
|
孔径 [%]
|
60个或更多
|
60个或更多
|
布氏硬度 [HBW]
|
187 或更少
|
187 或更少
|
布氏硬度 [HRBS 或 HRBW]
|
90以下
|
90以下
|
维氏硬度 [HV]
|
200 或更少
|
200 或更少
|
注意:应用上述硬度类型之一。
SUS316的物理特性
SUS316的物性如下表所示。
【SUS316的物性】
物理性质
|
条件
|
物理特征值
|
密度 [g / cm 3 ]
|
|
7.98
|
比重
|
|
7.98
|
比热[J/(g·K)]
|
0-100℃
|
0.502
|
导热系数 [W / (m・K)]
|
20-100℃
|
16.3
|
纵向弹性模量(杨氏模量)[GPa]
|
|
193
|
横向模量 [GPa]
|
|
73.7
|
泊松比
|
|
0.28
|
线膨胀系数[10 -6 / K]
|
0-100℃
|
16.1
|
SUS316的成分
在“JIS G4303 不锈钢棒”中,成分如下所示。
[SUS316的化学成分[%]]
元素
|
SUS316
|
SUS316L
|
C
|
0.08 或更小
|
0.03 或更小
|
硅
|
1.00 或更少
|
1.00 或更少
|
锰
|
2.00 或更少
|
2.00 或更少
|
磷
|
0.045 或更小
|
0.045 或更小
|
小号
|
0.030 或更小
|
0.030 或更小
|
你
|
10.00-14.00
|
12.00 ~ 15.00
|
铬
|
16.00-18.00
|
16.00-18.00
|
莫
|
2.00-3.00
|
2.00-3.00
|
与SUS304比较
与SUS304的成分差异如下。
Mo:修复钝化膜,防止点蚀。
超低 C:防止敏化并防止晶间应力腐蚀开裂。
零件
|
SUS304
|
SUS316
|
SUS316L
|
C
|
0.08 或更小
|
0.08 或更小
|
0.03 或更小
|
你
|
8.00-10.50
|
10.00-14.00
|
12.00 至 15.00
|
铬
|
18.00-20.00
|
16.00-18.00
|
16.00-18.00
|
莫
|
– –
|
2.00-3.00
|
2.00-3.00
|
SUS316总结
SUS316在耐点蚀等耐腐蚀性方面优于SUS304,而SUS316L更耐晶间应力腐蚀开裂,因此适用于对SUS304造成问题的应用。
价格偏高,请根据流体和使用环境选择。
|