1.4401 X5CrNiMol17-12-2 Materiał równoważny AISI 316

Co to jest stal nierdzewna 1.4401?

EN 1.4401, oznaczona również jako X5CrNiMo17-12-2 w EN 10088, jest europejskim odpowiednikiem AISI 316 (UNS S31600) i JIS SUS316. Jest to austenityczna stal nierdzewna-stopowa molibdenu: celowy dodatek 2,00-2,50% molibdenu zwiększa odporność na korozję wżerową i szczelinową w mediach zawierających chlorki-znacznie przewyższającą gatunki 18/8, takie jak 304. W stanie wyżarzonym struktura jest w pełni austenityczna, zasadniczo niemagnetyczna i nie może być utwardzane poprzez obróbkę cieplną; wytrzymałość można zwiększyć jedynie poprzez obróbkę na zimno. Gatunek ten łączy w sobie dobrą odkształcalność, spawalność i odporność na korozję, dlatego jest materiałem pierwszego wyboru do przetwórstwa chemicznego, sprzętu morskiego, sprzętu do żywności i napojów oraz instrumentów medycznych.

Skład chemiczny

Graniczny skład 1.4401 jest podany w EN 10088-2 i odpowiada zakresom AISI 316 określonym w ASTM A240/A240M.

Element	C	Si	Mn	P	S	N	Kr	Pon	Ni
% masowych	Mniejsza lub równa 0,07	Mniejsza lub równa 1,00	Mniejsza lub równa 2,00	Mniejsza lub równa 0,045	Mniejszy lub równy 0,030	Mniejsza lub równa 0,10	16.5-18.5	2.00-2.50	10.0-13.0

Właściwości mechaniczne

Poniżej wymieniono typowe właściwości-temperatury pokojowej-wyżarzonych płaskich produktów 1.4401 o grubości do 8 mm.

Nieruchomość	Wartość
Wytrzymałość na rozciąganie	520-720 MPa
Naprężenie próbne 0,2%.	Większe lub równe 220 MPa
Wydłużenie	Większy lub równy 45%
Twardość	Mniejsze lub równe 95 HRB
Gęstość	8,0 g/cm3
PREN (Cr + 3.3Mo + 16N)	23.1-28.5

Odporność na korozję i PREN

Molibden jest decydującym pierwiastkiem stopowym. Stabilizuje warstwę pasywną i podnosi równoważną liczbę odporności na wżery do zakresu 23-28, dzięki czemu 1.4401 radzi sobie znacznie lepiej niż 304 w wodzie morskiej, solankach chlorkowych, kwasach organicznych i wielu nieorganicznych chemikaliach. To wciąż ma ograniczenia: w przypadku gorących stężonych chlorków, w mediach o temperaturze powyżej około 60°C, które sprzyjają pękaniu korozyjnemu naprężeniowemu, oraz w silnie redukujących kwasach, takich jak gorący kwas solny, należy oceniać gatunki wyższych-stopów. W spawanych kształtownikach ciężkich zaleca się stosowanie spoiwa stabilizacyjnego lub niskowęglowego, aby wytrącanie węglika chromu w zakresie 450-850 C nie spowodowało powstania stref uczulonych.

Obróbka cieplna i produkcja

Wyżarzanie rozpuszczające przeprowadza się w temperaturze 1020-1120 C, po czym następuje szybkie chłodzenie w wodzie lub powietrzu, aby utrzymać węgliki w roztworze. Formowanie na gorąco przeprowadza się w zakresie temperatur 1200-900°C, z końcowym wyżarzaniem po formowaniu. Stal nie może być utwardzana poprzez obróbkę cieplną, ale obróbka na zimno zwiększa wytrzymałość i twardość, jednocześnie zmniejszając plastyczność. Spawanie można wykonać wszystkimi konwencjonalnymi procesami; Dopasowany lub lekko nadstopowy metal wypełniający (austenityczny zawierający molibden) chroni odporność antykorozyjną złącza.

Typowe zastosowania

Typowe zastosowania obejmują rurociągi i zbiorniki chemiczne i petrochemiczne, rury wymienników ciepła, sprzęt morski i przybrzeżny, linie do przetwarzania żywności i napojów, zbiorniki browarnicze i mleczarskie, sprzęt farmaceutyczny, elementy architektoniczne na obszarach przybrzeżnych oraz elementy złączne lub części pomp narażone na działanie chlorków.

Często zadawane pytania

P: Czy 1.4401 to to samo co AISI 316?

O: Tak. 1.4401 to numer EN, X5CrNiMo17-12-2 to nazwa stali EN, a AISI 316 (UNS S31600) to równoważne oznaczenie stosowane w normach ASTM i ASME. JIS SUS316 to ten sam gatunek nominalny.

P: Co oznacza nazwa X5CrNiMo17-12-2?

Odp.: W systemie oznaczeń EN 10088 X oznacza stal-wysokostopową, 5 oznacza nominalną zawartość węgla wynoszącą 0,05%, a Cr17, Ni12 i Mo2 oznaczają nominalną zawartość chromu, niklu i molibdenu w procentach.

P: Czy 1.4401 można utwardzać poprzez obróbkę cieplną?

Odp.: Nie. Struktury austenitycznej nie można utwardzać poprzez hartowanie lub odpuszczanie; dopiero obróbka na zimno (walcowanie na zimno, ciągnienie, gięcie) zwiększa wytrzymałość i twardość.

P: Jaka jest różnica pomiędzy 1.4401 a 1.4404 (AISI 316L)?

Odp.: 1.4404 ma maksymalną zawartość węgla 0,03% w porównaniu z 0,07% w przypadku 1.4401. Wersja nisko-węglowa jest preferowana w przypadku ciężkich sekcji spawanych, ponieważ jest znacznie mniej podatna na wytrącanie się węglika chromu i korozję międzykrystaliczną w zakresie temperatur 450–850°C.

P: Czy 1.4401 jest magnetyczny?

Odp.: W stanie wyżarzonym zasadniczo nie jest-magnetyczny. Obróbka na zimno może przekształcić część austenitu w martenzyt i wytworzyć niewielki magnetyzm, co jest normalne w przypadku gatunków austenitycznych.

Często zadawane pytania

Pytanie 1. Jakie są kluczowe limity składu wynoszące 1,4401 zgodnie z EN 10088-2?
Zakres-analizy cieplnej obejmuje maksymalnie węgiel 0,07, chrom 16,5–18,5, nikiel 10,0–13,0 i molibden 2,00–2,50 procent masowych, z krzemem 1,00, manganem 2,00, fosforem 0,045 i siarką maksymalnie 0,030; te same zakresy odpowiadają AISI 316 zdefiniowanej w ASTM A240/A240M.

Pytanie 2. Jakie właściwości mechaniczne-w temperaturze pokojowej wykazuje wyżarzany-roztwór 1.4401?
Dla wyrobów płaskich o grubości do 8 mm wytrzymałość na rozciąganie wynosi 520-720 MPa, 0,2% naprężenia plastycznego wynosi co najmniej 220 MPa, wydłużenie wynosi co najmniej 45%, twardość maksymalnie 95 HRB i gęstość 8,0 g/cm3.

Pytanie 3. Co to jest PREN 1.4401 i dlaczego jest ważny?
Stosując wzór Cr + 3.3Mo + 16N, 1.4401 osiąga równoważną liczbę odporności na wżery około 23,1-28,5, znacznie powyżej poziomu gatunków 18/8, takich jak 304, dzięki czemu jest odporny na korozję wżerową i szczelinową w wodzie morskiej, solankach chlorkowych, kwasach organicznych i wielu nieorganicznych chemikaliach.

Pytanie 4. Jaka temperatura wyżarzania rozpuszczającego jest zalecana dla 1.4401?
Wyżarzanie rozpuszczające przeprowadza się w temperaturze 1020-1120°C, po czym następuje szybkie chłodzenie w wodzie lub powietrzu w celu utrzymania węglików w roztworze; Formowanie na gorąco odbywa się w zakresie temperatur 1200-900 C z końcowym wyżarzaniem po formowaniu.

Pytanie 5. Gdzie zwykle stosuje się 1.4401?
Typowe zastosowania obejmują rurociągi i zbiorniki chemiczne i petrochemiczne, rury wymienników ciepła, sprzęt morski i przybrzeżny, linie do przetwarzania żywności i napojów, zbiorniki browarnicze i mleczarskie, sprzęt farmaceutyczny, elementy architektury przybrzeżnej oraz elementy złączne lub części pomp narażone na działanie chlorków.