Uitgebreide gids over roestvrij staal type 316

Wat is roestvrij staal SS 316?

Roestvrij staal SS 316 wordt op grote schaal gebruikt austenitisch roestvrij staal, behorend tot de Roestvrijstalen materialen uit de 300-serie. In vergelijking met de gebruikelijke 304 roestvrij staal, 316 roestvrij staal voegt toe molybdeen (Mo) vanwege de chemische samenstelling ervan, die bijzonder goed bestand is tegen chloride-ionen, zoutnevel en zuur- en basische omgevingen. Daarom wordt 316-roestvrij staal ook vaak aangeduid als Roestvrij staal van maritieme kwaliteit.

In de productie en verwerking, SS 316 wordt vaak gebruikt voor de productie van voedselverwerkingsmachines, medische apparatuur, zeer corrosiebestendige apparatuur, mechanische onderdelen, bevestigingsmiddelen, leidingsystemen en precisiebewerkte onderdelen.

In dit artikel wordt een gedetailleerde analyse gemaakt vanuit verschillende invalshoeken, waaronder de materiaalsamenstelling van 316 roestvrij staal, de mechanische eigenschappen, de thermische eigenschappen, de corrosiebestendigheid, het smeltpunt, de materiaalvormen, de toepassingsgebieden, de productcomponenten, de recyclingkosten en een vergelijking met 304 roestvrij staal.

Materiaalsamenstelling van SS 316

De uitstekende prestaties van 316 roestvrij staal zijn te danken aan de uitgebalanceerde verhoudingen van de legeringselementen. De typische chemische samenstelling is als volgt:

De rol van belangrijke legeringselementen

Chroom (Cr) is het belangrijkste element dat zorgt voor de corrosiebestendigheid van roestvrij staal. Het vormt een stabiele beschermfolie van chroomoxide op het oppervlak van het materiaal.

Nikkel (Ni) stabiliseert de austenitische structuur en verbetert de taaiheid en de oxidatiebestendigheid van het materiaal.

Molybdeen (Mo) is het belangrijkste element dat roestvrij staal 316 onderscheidt van roestvrij staal 304. Het zorgt voor een aanzienlijke verbetering van de duurzaamheid van het materiaal in sterk corrosieve chemische omgevingen en zeewater (chloridehoudende omgevingen).

Reden: molybdeen reageert met chroom en vormt een een dichtere en schadebestendigere Cr-Mo-composietoxidefilm, dat werkt als een kogelvrij vest tegen chloride-ionen, waardoor chloride-ionen moeilijk kunnen doordringen en met ijzer kunnen reageren, waardoor corrosie wordt voorkomen. Daarom, 316 roestvrij staal presteert beter wat betreft putcorrosie en spleetcorrosie.

Mechanische eigenschappen van roestvrij staal 316

316 roestvrij staal biedt een goede balans tussen sterkte en vervormbaarheid, waardoor het zeer geschikt is voor de productie van constructiedelen en mechanische componenten.

Mechanische prestatiekenmerken

Hoge sterkte en hoge taaiheid, goede slagvastheid, behoudt ook bij lage temperaturen een goede taaiheid, geschikt voor complexe mechanische constructieonderdelen.

Daarom, 316 roestvrij staal wordt vaak gebruikt in de CNC-precisiebewerking industrie voor de productie van uiterst nauwkeurige mechanische onderdelen en corrosiebestendige apparatuurcomponenten.

Wat is het smeltpunt van roestvrij staal 316?

De Het smeltpuntbereik van roestvrij staal 316 ligt tussen ongeveer 1370 °C en 1400 °C.

Dankzij dit hoge smeltpunt behoudt het zijn structurele eigenschappen zelfs in omgevingen met hoge temperaturen, en daarom wordt het vaak gebruikt in:

Warmtewisselaars, industriële apparatuur voor hoge temperaturen, onderdelen voor ketels en chemische apparatuur die bestand is tegen hoge temperaturen.

Bij industriële verwerking houdt het hoge smeltpunt ook in dat 316 roestvrij staal heeft een goede hittebestendigheid en thermische stabiliteit.

Thermische eigenschappen van roestvrij staal 316

316SS heeft stabiele thermische eigenschappen en behoort tot hittebestendig austenitisch roestvrij staal. De bedrijfstemperatuur op korte termijn kan oplopen tot 870–925 °C, en het wordt aanbevolen om bij langdurig continu gebruik de werking te beperken tot 600–750 °C. De weerstand tegen oxidatie bij hoge temperaturen en de kruipweerstand zijn beter dan 304, en het behoudt ook bij hoge temperaturen nog steeds een goede sterkte.

De warmtegeleidbaarheid is relatief laag en de thermische uitzettingscoëfficiënt is relatief groot. Bij het lassen en bij warmtebehandeling moet rekening worden gehouden met vervorming. Het materiaal kan niet worden gehard door afkoeling en wordt doorgaans behandeld met oplossingsgloeien om de corrosiebestendigheid en taaiheid te herstellen.

316 roestvrij staal presteert stabiel in zowel omgevingen met hoge als lage temperaturen. De belangrijkste thermische prestatieparameters zijn als volgt:

Thermische prestatiekenmerken

Goede hittebestendigheid: 316 roestvrij staal kan gedurende lange tijd bij relatief hoge temperaturen worden gebruikt.

Hoge thermische stabiliteit: het materiaal behoudt zijn structurele stabiliteit, zelfs bij wisselende temperaturen.

Goede taaiheid bij lage temperaturen: zelfs in omgevingen met lage temperaturen behoudt roestvrij staal 316 nog steeds goede mechanische eigenschappen en vertoont het geen instorting of kromming.

Corrosiebestendigheid van roestvrij staal 316

Corrosiebestendigheid is een van de belangrijkste voordelen van 316 roestvrij staal. Dit komt door de aanwezigheid van molybdeen (Mo), 316-roestvrij staal presteert goed in de volgende omgevingen:

1 Het mariene milieu

Wanneer metalen apparatuur offshore wordt ingezet, wordt deze al snel blootgesteld aan zeewater, zoutnevel en andere chloriden. De elementen molybdeen en chroom in 316SS reageren om een een dichtere en duurzamere Cr-Mo-composietoxidefilm, dat fungeert als een beschermend pantser dat voorkomt dat chloride-ionen in contact komen met ijzer, waardoor de corrosiebestendigheid aanzienlijk wordt verbeterd.

Daarom wordt het op grote schaal gebruikt in scheepsuitrusting, offshoreplatforms en zeewaterleidingen.

2. De chemische industrie en het milieu

316 roestvrij staal is bestand tegen tal van chemische stoffen, zoals: organische zuren, azijnzuur, fosforzuur en bepaalde zwavelzuuroplossingen. 316 roestvrij staal heeft een goede weerstand tegen zure corrosie omdat het materiaal een hoog gehalte aan chroom (Cr), nikkel (Ni) en molybdeen (Mo). Wanneer 316 roestvrij staal wordt blootgesteld aan lucht of zuurstof, ontstaat er een dichte en stabiele passieve laag van chroomoxide (Cr₂O₃) vormen op het oppervlak.

Deze passieve film voorkomt op doeltreffende wijze dat zure stoffen rechtstreeks in contact komen met ijzer, waardoor chemische reacties worden beperkt. Wanneer het oppervlak licht beschadigd is, kan de beschermende film zich in aanwezigheid van zuurstof snel herstellen, waardoor deze een zelfherstellend vermogen.De passiveringslaag gevormd door chroom + verbeterde corrosiebestendigheid dankzij molybdeen + structurele stabiliteit dankzij nikkel verbetert de weerstand van het materiaal tegen veelvoorkomende zure oplossingen aanzienlijk. Daarom wordt roestvrij staal 316 op grote schaal gebruikt in chemische apparatuur en apparatuur voor de voedselverwerking. Er kan echter nog steeds corrosie optreden in geconcentreerd zwavelzuur, zoutzuur (HCl) en omgevingen met sterke zuren bij hoge temperaturen. In dergelijke gevallen, superaustenitische roestvaste staalsoorten, Hastelloy-legeringen of titaniumlegeringen worden aanbevolen.

3 Voedings- en medische sector

316 roestvrij staal vormt een stabiele chemische beschermlaag en heeft eigenschappen zoals niet-giftig, eenvoudig te reinigen, antibacteriële eigenschappen en bestand tegen zuurcorrosie.Daarom, Onderdelen van 316SS-materiaal komen vaak voor in apparatuur voor de voedselverwerking, medische instrumenten en farmaceutische apparatuur, zoals gereedschap, vaten, reactoren en klemmen.

Veelvoorkomende materiaalvormen van roestvrij staal 316

In de industriële productie en de machinebouw, 316 roestvrij staal wordt doorgaans in verschillende materiaalvormen geleverd om aan verschillende productiebehoeften te voldoen.

Veelvoorkomende materiaalvormen zijn onder meer:

Roestvrijstalen platen en vellen

Platen worden ook wel plaatmateriaal genoemd, waaronder dunne platen en platen van gemiddelde dikte. De lengte, breedte en dikte kunnen worden aangepast aan de wensen van de klant. Dit SAE 316 roestvrijstalen plaat heeft een uitstekende corrosiebestendigheid en hittebestendigheid, een hoge algehele stabiliteit en prestaties die vergelijkbaar zijn met die van staven. Het heeft bovendien een goede vlakheid en is gemakkelijk te snijden en te lassen. Het wordt vaak gebruikt voor apparatuurpanelen, chemicaliëncontainers, scheepsconstructies, ijzerwaren, plaatwerkonderdelen of diverse roestvrijstalen componenten, en het oppervlak kan worden geborsteld of gepolijst.

Ronde staven

Staven van 316 roestvrij staal worden doorgaans geleverd als glanzende, cilindrische, rechte staven met een gelijkmatige doorsnede. Gangbare diameters zijn over het algemeen 3 mm–80 mm, en de lengtes zijn meestal 2 m, 2,5 m, 3 m standaardmaten. Ze hebben hoge sterkte, corrosiebestendigheid en goede taaiheid, en worden voornamelijk gebruikt voor assen, pennen, bevestigingsmiddelen, mechanische onderdelen, scheepsbenodigdheden, en apparatuur voor de voedings- en medische sector.Ze kunnen een behandeling ondergaan draaien, frezen, boren, tappen en andere CNC-bewerkingsprocessen. Tot de gebruikelijke oppervlaktebehandelingen behoren glanzend koudtrekken, beitsen, polijsten en borstelen.

Leidingen en buizen

Buizen van 316 roestvrij staal hebben uitstekende corrosiebestendigheid, zuur- en alkalibestendigheid, hittebestendigheid en sterkte.De gangbare buitendiameters van ronde buizen variëren van Φ6 mm – Φ108 mm, wanddikte 0,8 mm–5 mm, en de lengtes zijn meestal 2 m of 4 m standaardafmetingen. Vierkante en rechthoekige buizen hebben eveneens bijbehorende standaardafmetingen. Ze kunnen worden verwerkt via snijden, buigen, lassen, draadsnijden, boren en stansen.Tot de oppervlaktebehandelingen behoren beitsen, glanzende afwerking, borstelen, polijsten en spiegelafwerking.Ze worden voornamelijk gebruikt in chemische pijpleidingen, leidingsystemen voor de scheepvaart, apparatuur voor de voedingsmiddelen- en medische sector, leuningen voor gebouwen, vloeistofcomponenten en mechanische constructieonderdelen. In gewone omgevingen, Roestvrijstalen buizen van type 304 kunnen als vervangend materiaal worden gebruikt.

Draad

316SS-draad ziet er dun en recht uit en heeft een glad oppervlak; de gangbare diameters variëren van 0,5 mm–10 mm.Het heeft een goede corrosiebestendigheid, taaiheid en hoge sterkte, en roest niet snel. Het is geschikt voor precisievormen en -lassen.Tot de verwerkingsmethoden behoren rechtmaken, buigen, oprollen, draaien, frezen, boren en tappen.Tot de oppervlaktebehandelingen behoren glanzend koudtrekken, beitsen en passiveren, elektrolytisch polijsten, mechanisch polijsten en borstelen. Sommige daarvan kunnen vernikkeld of gezandstraald.Het wordt voornamelijk gebruikt voor veren, gaas, bevestigingsmiddelen, medische instrumenten, scheepsbenodigdheden en elektronische onderdelen.

Smeedstukken en gietstukken

316SS-smeedstukken hebben een dichte structuur en een hoge sterkte, met regelmatige vormen en relatief gladde oppervlakken. Gietstukken hebben flexibele vormen en relatief ruwe oppervlakken, en de specificaties variëren van van kleine onderdelen tot grote constructiedelen.Smeedstukken hebben een uitstekende drukbestendigheid, corrosiebestendigheid en vermoeidheidsbestendigheid, terwijl gietstukken geschikt zijn voor complexe vormen.Tot de verwerkingsmethoden behoren smeden, gieten, draaien, frezen, boren, slijpen, groeven maken en tappen.Tot de oppervlaktebehandelingen behoren beitsen, passiveren, polijsten, borstelen en zandstralen. Deze worden op grote schaal toegepast bij kleppen, flenzen, pomphuizen, scheepsonderdelen, chemische apparatuur en mechanische constructieonderdelen met een hoge sterkte.

Toepassingsgebieden en productonderdelen van roestvrij staal 316

Vanwege de uitstekende chemische eigenschappen, de corrosiebestendigheid, de weerstand tegen zuren en zoutcorrosie, en de uitstekende voedselveiligheid, 316 roestvrij staal wordt op grote schaal gebruikt in tal van industriële sectoren.

Typische productonderdelen zijn onder meer:

Scheepstechniek: bevestigingsmiddelen voor schepen, scheepsbouten, scheepsleuningen, onderdelen voor zeewaterpompen

Chemische apparatuur: chemische reactoren, leidingsystemen, afsluiters, warmtewisselaars

Medische apparatuur: chirurgische instrumenten, medische implantaten, structurele onderdelen van medische apparatuur

Voedselverwerkende industrie: apparatuur voor voedselverwerking, mengapparatuur, opslagtanks, transportsystemen

CNC-bewerking: precisie-onderdelen voor de machinebouw, onderdelen voor automatiseringsapparatuur, zeer corrosiebestendige componenten

Het verschil tussen roestvrij staal 316 en roestvrij staal 304

304 en 316 zijn de twee meest voorkomende austenitische roestvaste staalsoorten. Roestvrij staal 304 behoort tot 18-8 roestvrij staal (18-8 SS).316 voegt toe 2%~3% molybdeen (Mo) op basis van 304 en verhoogt het nikkelgehalte, waardoor effectief wordt voorkomen dat chloride-ionen de interne ijzeren onderdelen aantasten. Dit is de belangrijkste reden waarom de weerstand tegen chloridecorrosie aanzienlijk beter is dan die van 304.

Vergelijking van de chemische samenstelling tussen roestvrij staal 304 en 316 (gewichtsprocent, %)

Overeenkomsten

Beide behoren tot austenitisch roestvrij staal, hebben goede laseigenschappen, een goede corrosiebestendigheid en zijn licht magnetische of niet-magnetische materialen.

Verschillen

316 roestvrij staal presteert aanzienlijk beter dan 304 in chloridehoudende omgevingen, mariene omgevingen en sterk corrosieve omgevingen.

Verschillen tussen 18 8 en 316 ss

18-8 roestvrij staal verwijst naar een algemene categorie austenitisch roestvrij staal dat het volgende bevat: ongeveer 18% chroom en ongeveer 8% nikkel.304 is de meest gangbare en meest gebruikte kwaliteit binnen de 18-8-serie, wat betekent dat 304 tot de 18-8-serie behoort, maar dat de 18-8-serie niet beperkt is tot 304 en ook andere kwaliteiten kan omvatten, zoals 302, 303, en andere soortgelijke roestvrijstaalsoorten. 316SS is een roestbestendigere soort op basis van 304, waaraan molybdeen is toegevoegd. 18-8 roestvrij staal heeft een goede roestbestendigheid, taaiheid, lasbaarheid, niet-magnetisme, matige sterkte, stabiele thermische eigenschappen, goede bewerkbaarheid, lagere kosten en het breedste toepassingsgebied.

316SS biedt, dankzij de aanwezigheid van molybdeen, een veel betere weerstand tegen chloride-ionen, zuren, basen en hoge temperaturen, en heeft een betere kruipweerstand dan 18-8 roestvrij staal. De mechanische en thermische eigenschappen zijn vergelijkbaar, maar over het algemeen beter. Echter, de kosten liggen aanzienlijk hoger.18-8 wordt veel gebruikt in binnenomgevingen, voor algemene corrosiebescherming, in de voedingsmiddelenindustrie, voor decoratieve onderdelen en voor algemene constructieonderdelen, terwijl 316SS geschikter is voor maritieme toepassingen, de scheepsbouw, de chemische industrie, de medische sector en omgevingen met zeewater.

316 versus 316L roestvrij staal

Het belangrijkste verschil tussen 316 en 316L is de koolstofgehalte.316L is de koolstofarme versie, met een lager koolstofgehalte. Na het lassen is de kans kleiner dat er interkristallijne corrosie, en het heeft een betere corrosiebestendigheid en taaiheid. Het is geschikt voor gelaste onderdelen, chemische apparatuur en medische apparatuur die een hoge corrosiebestendigheid vereisen. Standaard 316 heeft een iets hoger koolstofgehalte, een iets hogere sterkte, iets lagere kosten en stabiele bewerkbaarheid. Het is geschikt voor constructieonderdelen en mechanische componenten waarvoor geen ingewikkelde laswerkzaamheden nodig zijn en die een hogere sterkte vereisen.Over het geheel genomen, 316L biedt een grotere veelzijdigheid en duurzaamheid, terwijl 316 biedt lichte voordelen op het gebied van kosten en sterkte.

416 roestvrij staal versus 316 roestvrij staal

316 en 416SS behoren tot totaal verschillende soorten roestvrij staal.

316 is austenitisch roestvrij staal, dat molybdeen bevat, met een zeer hoge corrosiebestendigheid, niet-magnetische eigenschappen en goede lasbaarheid, maar de bewerkbaarheid is gemiddeld. 416 is gemakkelijk te bewerken martensitisch roestvast staal, dat zwavel bevat, uitstekende verspanbare eigenschappen heeft, door warmtebehandeling kan worden gehard en goedkoper is. De corrosiebestendigheid ervan is echter veel lager dan die van 316, en het is is magnetisch en vertoont slechte lasprestaties.316 is superieur in zuurbestendigheid, zeewaterbestendigheid, hittebestendigheid, hygiëne en milieuvriendelijkheid, waardoor het geschikt is voor de maritieme, chemische, medische en voedingsmiddelenindustrie.416 blinkt uit door zijn gemakkelijke bewerkbaarheid, hoge efficiëntie en versterking door warmtebehandeling, waardoor het geschikt is voor assen, pennen, bevestigingsmiddelen en constructieonderdelen die een hoge precisie vereisen maar in milde omgevingen worden gebruikt.

316 roestvrijstaalsoorten per land en norm

Om goed te begrijpen hoe 316 roestvrij staal wordt in verschillende landen en regio’s aangeduid, in de onderstaande tabel zijn de gangbare normen en de bijbehorende kwaliteiten die wereldwijd worden gebruikt, samengevat. Dit helpt ingenieurs, fabrikanten en inkopers om snel gelijkwaardige materialen te vinden bij internationale handel, materiaalkeuze en technische tekeningen.

Recyclingkosten van 316 roestvrij staal

Momenteel bedraagt de prijs voor recyclingafval in de Verenigde Staten ongeveer 0,8–1 USD per pond.316 roestvrij staal heeft een hogere recyclingwaarde dan 304, voornamelijk omdat het hoogwaardigere legeringselementen bevat: nikkel en molybdeen.

Op de markt voor metaalrecycling zijn de belangrijkste factoren die van invloed zijn op de recyclingprijs onder meer: de marktprijs van nikkel, de marktprijs van molybdeen, de zuiverheid van het materiaal en de marktvraag. Daarom, 316 roestvrij staal is niet alleen van grote waarde in de productie, maar heeft ook een hoge economische waarde in de metaalrecyclingindustrie.

Voordelen en beperkingen van het gebruik van roestvrij staal 316

Voordelen

De voordelen van 316 roestvrij staal zijn zeer opvallend. Door de toevoeging van molybdeen heeft het uitstekende weerstand tegen chloridecorrosie, zuur- en alkalibestendigheid, en hittebestendigheid, veel beter dan 304-roestvrij staal. Tegelijkertijd heeft het hoge sterkte, goede taaiheid, stabiele las- en bewerkbaarheid, niet-magnetische eigenschappen, hygiëne en milieuvriendelijkheid.Het presteert betrouwbaar in de maritieme, chemische, medische en voedingsmiddelenindustrie, met lange levensduur en lage onderhoudskosten.

Beperkingen

Het heeft echter ook bepaalde beperkingen: de prijs ligt hoger dan die van 304 en de grondstofkosten zijn hoger. De warmtegeleiding is relatief laag en de thermische uitzettingscoëfficiënt is relatief groot, waardoor de kans op vervorming tijdens het lassen en bij bewerking bij hoge temperaturen groter is. Het kan niet worden versterkt door afkoeling en kan alleen vertrouwen op oplossingsbehandeling om de prestaties te verbeteren. In extreme omstandigheden, zoals ultrahoge sterkte, ernstige corrosie of ultrahoge temperaturen, speciale bewerkingsprocessen of hoogwaardigere legeringen zoals 2205 duplexstaal, 317L, 904L, of Hastelloy kan nodig zijn.

Samenvatting

Met de ontwikkeling van industriële productie, scheepsbouw en de sector van hoogwaardige apparatuur, Er zal ook in de toekomst een brede vraag naar 316 roestvrij staal blijven bestaan. Voor technische projecten waarbij hoge corrosiebestendigheid, hoge sterkte en langdurige stabiliteit, 316 roestvrij staal is ongetwijfeld een uitstekende materiaalkeuze.als u meer informatie wilt of een offerte voor de bewerking van 316 roestvrij staal, kunt u contact bij ons.