Сталь AISI 316 - характеристики и аналоги по классификации ГОСТ

AISI 316 — это марка нержавеющей стали, относящаяся к аустенитной группе, входит в трехсотую серию стандартов Американского института стали и сплавов (AISI).

Марка хорошо сопротивляется коррозии, прочна, пластична. Благодаря набору свойств материал — это предпочтительный выбор для проектов, где требуется повышенная устойчивость к агрессивным средам, высоким температурам, механическим нагрузкам.

Химический состав AISI 316

Основные элементы:

• Углерод (C): от 0,03 о 0,08%. Влияет на прочность стали, но в небольших количествах.
• Хром (Cr): от 16 до 18%. Главный компонент, отвечающий за коррозионную стойкость. Образует защитную пленку на поверхности, которая защищает сплав от кислорода, агрессивных веществ.
• Никель (Ni): от 10 до 14%. Делает сталь более пластичной, прочной, способствуя ее гибкости, устойчивости к деформации.
• Молибден (Mo): от 2 до 3%. Повышает сопротивление металла естественному разложению, особенно в агрессивных средах, например морской воде, кислотах.

Содержание углерода в сплаве очень низкое, чтобы минимизировать риск межкристаллитного окисления, которая может разрушить сталь по границам зерен.

• Кроме перечисленных элементов, в состав AISI 316 входят марганец, кремний, фосфор, сера, азот.
• Марганец улучшает прочность, пластичность, способствует деоксидированию, улучшает свойства при термической обработке.
• Кремний увеличивает предел прочности, жесткость, помогает в удалении кислорода во время выплавки.
• Фосфор влияет на прочность, пластичность, ударную вязкость.
• Сера придает хорошую обрабатываемость при резании.
• Азот способствует улучшению прочности, сопротивлению окислению, но снижает вязкость.

Механические свойства

Предел прочности показывает, насколько хорошо материал может выдержать нагрузку, прежде чем разрушится. У AISI 316 этот показатель около 520 Н/мм², что говорит о высоком уровне сопротивления нагрузкам.

Предел текучести определяет, при каком напряжении материал начинает деформироваться, гнуться. АИСИ может выдержать значительные нагрузки.

Относительное удлинение в 45% говорит о высокой пластичности материала. В то же время металл довольно твердый.

Твердость по Бринеллю в 217 единиц показывает сопротивление материала проникновению индентора, то есть насколько сложно вдавить в объект твердый предмет.

Физические свойства

AISI 316 довольно тяжелый металл, о чем говорит повышенная плотность, это нужно учитывать при проектировании, чтобы рассчитать массу изделий. Марка также имеет сравнительно невысокий уровень теплопроводности, электропроводности, маломагнитна.

AISI 316 умеренно расширяется при повышении температуры, что важно иметь в виду при создании конструкций, которые будут подвергаться значительным температурным перепадам.

Коррозионная стойкость

• Влияние хрома. Чем больше хрома в сплаве, тем плотнее и устойчивее оксидная пленка. В AISI 316 содержание хрома составляет 16-18%, что обеспечивает высокое сопротивление разложению в обычных условиях.
• Влияние никеля. Улучшает структуру, делая ее более однородной, устойчивой к образованию микротрещин, через которые могли бы проникать коррозионные агенты. Повышает стойкость к межкристаллитному поражению.
• Влияние молибдена. Повышает защиту от разложения в кислых, щелочных, солевых средах, укрепляет защитную пленку, затрудняет проникновение коррозионных агентов, образование анодных областей.

Аналоги стали AISI 316 по классификации ГОСТ

• 07Х18Н13М2. Аналог AISI 316. Большее содержание углерода (0,08%). Более доступный сплав для химической, пищевой отраслей.
• 07Х18Н13М3. Аналог AISI 316L. Отличается низким содержанием углерода (0,03%). Используется в производствах, где требуется повышенная устойчивость к межкристаллитной коррозии, например, в медицинской промышленности.
• 10Х17Н13М2Т. Аналог AISI 316Ti. Выше сопротивление окислению. Используется в производствах, где требуется максимальная коррозионная стойкость, например, в морском судостроении.

Области применения стали AISI 316:

Химическая промышленность:

• Оборудование для производства химических веществ: реакторы, колонны, сепараторы, теплообменники.
• Трубопроводы для транспортировки агрессивных жидкостей и газов.
• Емкости для хранения химических веществ: резервуары, цистерны.

Пищепром:

• Оборудование для переработки продуктов: мясорубки, блендеры, миксеры, тестомесы, оборудование для производства молочных продуктов. AISI 316 не выделяет вредных веществ в продукты питания.
• Емкости для хранения продуктов: бочки, канистры, резервуары.
• Инструменты для производства напитков: трубопроводы для пива, вина, соков.

Строительство, архитектура:

• Сварные конструкции: каркасы зданий, мосты, ангары.
• Кровля: металлочерепица, профнастил.
• Ограждения: перила, заборы, ограждения балконов.
• Элементы дизайна и архитектуры: фасады, облицовка, декоративные элементы.

Рекомендации по выбору и использованию стали AISI 316:

• AISI 316 — хороший выбор для агрессивных сред. Обладает достаточной прочностью для использования в конструкциях, подверженных высоким нагрузкам. Легко гнется, что позволяет создавать сложные формы.
• Подходит для изготовления инструментов, имплантатов, протезов, благодаря биосовместимости.
• AISI 316 может быть труднообрабатываемой из-за своей прочности, для некоторых операций может потребоваться специализированный инструмент.
• Материал хорошо сваривается, но рекомендуется использовать электроды или проволоку с похожим химическим составом для минимизации риска коррозии в швах.
• При нагревании расширяется, поэтому при монтаже следует оставлять зазоры для компенсации этого расширения.
• Может использоваться при повышенных температурах, но нужно учитывать, что в критически высоких температурах (выше 870 °C) снижаются механические характеристики.

• Нержавеющие листы AISI 316L
• Нержавеющие листы AISI 316Ti
• Трубы AISI 316L (03Х17Н14М3) нержавеющие