|
316LN (UNS S31653)yw 316L gydag ychwanegiad nitrogen rheoledig o 0.10-0.16%, sy'n codi ei gryfder cynnyrch lleiaf i 205 MPa yn erbyn 170 MPa 316L - tua 20% o gynnydd - tra'n cadw'r un weldadwyedd carbon isel i dymheredd uchel a'r un tymheredd cryogenig i lawr i'r un tymheredd uchel. Dewiswch 316LN ar gyfer niwclear, gwasgedd cryogenig, a-cryfder uchel cymwysiadau strwythurol wedi'u llywodraethu gan gryfder cynnyrch neu ganiatadau cod niwclear ASME; 316L yw'r rhagosodiad symlach, cost is o hyd pan nad oes angen yr elw cryfder ychwanegol hwnnw. |

Beth Yw 316LN, a Sut Mae'n Gwahaniaethu O 316L?
Mae 316LN (UNS S31653) yn 316L gyda nitrogen yn cael ei ychwanegu'n fwriadol yn yr ystod 0.10- 0.16% yn ystod toddi, a'r ychwanegiad sengl hwnnw sy'n gwahanu'r ddwy radd - 316LN sy'n cadw carbon isel 316L a'i wrthwynebiad i sensiteiddio nitrogen, tra'n cael effaith cryfder datrysiad solid uwch.
Mae nitrogen yn atom rhyng-raniadol bach sy'n lletya rhwng yr atomau haearn yn y dellt grisial austenit, yn debyg iawn i garbon mewnsafon 316. Oherwydd bod nitrogen yn cael effaith cryfhau tebyg i garbon heb y broblem dyddodiad carbid sy'n ysgogi sensiteiddio, mae'n gadael i fetelegwyr adennill y cryfder cnwd a roddwyd i fyny pan gafodd carbon ei leihau i gynhyrchu'r graddau carbon "L" isel yn y lle cyntaf. Y canlyniad yw gradd sydd, i bob pwrpas, yn ddiffyg cryfder 316L wedi'i gywiro heb ailagor ei weld yn agored i cyrydu.
|
Priodoledd |
316LN |
316L |
|
Dynodiad UNS |
S31653 |
S31603 |
|
EN / rhif Werkstoff |
1.4429 |
1.4404 |
|
Mecanwaith cryfhau |
Cryfhau toddiant solid nitrogen |
Dim y tu hwnt i aloi sylfaen (lleihau carbon yn fwriadol) |
|
Manyleb plât/taflen lywodraethol |
ASTM A240 / A240M |
ASTM A240 / A240M |
|
Manyleb pibell lywodraethol |
ASTM A312 / A312M (TP316LN) |
ASTM A312/A312M |
|
Manyleb bar llywodraethu |
ASTM A479/A479M |
ASTM A479/A479M |
|
Teulu metelegol |
Dur di-staen carbon austenitig isel wedi'i wella gan nitrogen |
Dur di-staen carbon austenitig isel safonol |
Ffynonellau: ASTM A240 / A240M, ASTM A312 / A312M, manylebau safonol ASTM A479 / A479M.
Sut Mae 316LN a 316L yn Cymharu mewn Cyfansoddiad Cemegol?
Mae 316LN a 316L yn rhannu'r un amrediadau cromiwm, nicel, molybdenwm a charbon; y gwahaniaeth cyfansoddiadol cyfan yw isafswm nitrogen rheoledig nad yw 316L yn ei gario.
|
Elfen (wt.%) |
316LN (S31653) |
316L (S31603) |
|
Cromiwm (Cr) |
16.0 - 18.0 |
16.0 - 18.0 |
|
Nicel (Ni) |
10.0 - 14.0 |
10.0 - 14.0 |
|
molybdenwm (Mo) |
2.00 - 3.00 |
2.00 - 3.00 |
|
Nitrogen (N) |
0.10 - 0.16 |
0.10 uchafswm (dim isafswm wedi'i nodi) |
|
Carbon (C), uchafswm |
0.030 |
0.030 |
|
Manganîs (Mn), uchafswm |
2.00 |
2.00 |
|
Silicon (Si), uchafswm |
0.75 |
0.75 |
|
Ffosfforws (P), uchafswm |
0.045 |
0.045 |
|
Sylffwr (S), uchafswm |
0.030 |
0.030 |
Ffynhonnell: Gofynion cyfansoddiadol ASTM A240/A240M ar gyfer UNS S31653 ac UNS S31603.
Oherwydd bod ychwanegiadau nitrogen yn gofyn am arfer toddi rheoledig (fel arfer mireinio AOD neu VOD) i daro ystod dynn, dibynadwy, dylid gwirio tystysgrifau melin 316LN bob amser am gynnwys nitrogen gwirioneddol yn erbyn y ffenestr 0.10-0.16% yn hytrach na'i dybio o'r enw gradd yn unig.
Faint Cryfach Yw 316LN Na 316L?
Mae gan 316LN gryfder cynnyrch lleiaf o 205 MPa yn erbyn 170 MPa - 316L, sef cynnydd o 20% yn fras - ac isafswm cryfder tynnol cymharol uwch hefyd, tra bod y ddwy radd yn cadw'r un llediad lleiaf o 40%.

|
Eiddo (annealed, fesul ASTM A240) |
316LN (S31653) |
316L (S31603) |
|
Cryfder cynnyrch, gwrthbwyso 0.2%, min. |
205 MPa (30 ksi) |
170 MPa (25 ksi) |
|
Cryfder tynnol eithaf, min. |
515 MPa (75 ksi) |
485 MPa (70 ksi) |
|
Elongation mewn 2 mewn. (50 mm), min. |
40% |
40% |
|
Caledwch nodweddiadol (annealed), max |
95 HRB (≈ 217 HB) |
95 HRB (≈ 217 HB) |
|
Dwysedd |
≈ 8.00 g / cm³ |
≈ 8.00 g / cm³ |
|
Ymddygiad blinder / dygnwch |
cryfder blinder gwell yn erbyn 316L, a briodolir i gryfhau toddiant solet nitrogen |
llinell sylfaen ar gyfer y teulu carbon 316 isel |
Ffynhonnell: Gofynion eiddo mecanyddol sylfaenol ASTM A240/A240M ar gyfer UNS S31653 ac UNS S31603, tymheredd ystafell, cyflwr anelio.
Yn wahanol i'r cryfder a geir o garbon yn safon 316, nid yw effaith cryfhau nitrogen yn dod ar gost elongation neu ymwrthedd sensiteiddio weldio - 316Mae LN yn cadw isafswm elongation llawn 316L o 40%, sef y fantais fetelegol allweddol sydd gan nitrogen dros garbon fel elfen gryfhau mewn gradd carbon isel.
Sut Mae Nitrogen yn Gwella Perfformiad Cryogenig Heb Aberthu Cryfder?
Mae 316LN a 316L yn cadw caledwch austenitig llawn i lawr i dymheredd cryogenig oherwydd nid yw'r naill na'r llall yn cynnwys cyfnod ferrite i fynd trwy drawsnewid hydwyth i{3}}brau, ac mae effaith cryfhau nitrogen mewn gwirionedd yn cynyddu gyda thymheredd yn gostwng - sy'n golygu bod mantais cryfder 316LN dros 316L yn ehangu, yn hytrach nag amodau cryogenig yn lledu, yn hytrach nag amodau cryogenig.
|
Ffactor perfformiad cryogenig |
316LN |
316L |
|
Microstrwythur ar dymheredd cryogenig |
austenite -cyfnod sengl (FCC), dim hydwyth-i-drawsnewid brau |
austenite -cyfnod sengl (FCC), dim hydwyth-i-drawsnewid brau |
|
-cryfder cynnyrch lleiaf tymheredd ystafell |
205 MPa (30 ksi) |
170 MPa (25 ksi) |
|
Tuedd cryfder wrth i dymheredd ostwng tuag at ystod cryogenig |
cnwd a chryfder tynnol yn codi ymhellach; mae effaith cryfhau toddiant solid nitrogen yn cael ei gadw a'i adrodd i ehangu'r bwlch dros 316L ar dymheredd isel |
cnwd a chryfder tynnol yn codi gyda thymheredd yn gostwng, yn dilyn ymddygiad austenitig nodweddiadol |
|
Gwydnwch / hydwythedd ar dymheredd cryogenig |
ardderchog, yn gyson â data tymheredd isel awstenitig cyhoeddedig |
rhagorol, y llinell sylfaen sefydledig ar gyfer gwasanaeth cryogenig 316-teulu |
|
Achos defnydd llywodraethol nodweddiadol |
dyluniadau lle mae trwch wal cryogenig neu bwysau cydran yn cael ei fesur yn erbyn cryfder cnwd (ee, cod niwclear ASME, llestri gwasgedd cryogenig) |
gwasanaeth cryogenig heb gyfyngiad dylunio a yrrir gan gryfder penodol |
Mae tueddiadau cryfder cryogenig yn gyson â data tynnol tymheredd isel cyhoeddedig ar gyfer duroedd di-staen austenitig math 316L aloi 316L; mae union werthoedd yn amrywio yn ôl tymheredd, ffurf cynnyrch, a dull prawf a dylid eu cadarnhau yn erbyn data prawf penodol y prosiect ar gyfer defnydd dylunio.
Y cryfder cyfuniad - hwn sy'n cynyddu ar dymheredd isel heb golli hydwythedd cyfatebol - yw'r union reswm pam mae 316LN wedi'i nodi ar gyfer cymwysiadau strwythurol cryogenig heriol megis strwythurau cynnal magnetau uwch-ddargludol ac offer pwysedd nwy hylifedig, lle mae'r ddau briodwedd yn bwysig ar yr un pryd.
Sut Mae 316LN a 316L yn Cymharu mewn Gwrthsefyll Cyrydiad?
Mae gan 316LN PREN gweddol uwch na 316L oherwydd bod nitrogen yn derm yn y fformiwla ymwrthedd tyllu, ac mae nitrogen hefyd yn darparu rhywfaint o wrthwynebiad ychwanegol i sensiteiddio y tu hwnt i'r hyn y mae carbon isel yn unig yn ei gyflawni - sy'n golygu bod perfformiad cyrydiad 316LN yn hafal i neu ychydig yn well na 316L's, byth yn waeth.
|
Gradd |
%Cr |
% Mo |
%N |
PREN (wedi'i chyfrifo, canol-ystod) |
PREN cyhoeddedig nodweddiadol |
|
316LN (S31653) |
17.0 |
2.50 |
0.13 |
≈ 27.4 |
26 - 29 |
|
316L (S31603) |
17.0 |
2.50 |
0.05* |
≈ 26.0 |
23 - 26 |
PREN=%Cr + (3.3 x %Mo) + (16 x %N). *Nid yw nitrogen 316L yn isafswm penodedig o dan ASTM A240; Mae 0.05% yn werth melin cynrychioliadol a ddefnyddir ar gyfer cymhariaeth eglurhaol, yn erbyn amrediad lleiaf gwarantedig 316LN o 0.10-0.16%.
Mae cyfraniad nitrogen at ymwrthedd sensiteiddio yn fudd eilaidd yn hytrach na'r prif reswm dros nodi 316LN: carbon isel yw'r prif reolaeth o hyd ar wlybaniaeth cromiwm carbid parth weldio yn y ddwy radd, ac mae nitrogen yn darparu amddiffyniad cynyddol ar ben y llinell sylfaen honno yn hytrach na'i ddisodli.
A yw Nitrogen yn Effeithio ar Weldadwyedd neu Ddewis Metel Llenwi?
Mae 316LN yn weldio gyda'r un metelau llenwi carbon isel a ddefnyddir ar gyfer 316L, ac mae trosglwyddiadau nitrogen ar draws yr arc weldio yn llawer mwy dibynadwy nag elfen fel titaniwm, felly gall y blaendal weldio gadw cyfran ystyrlon o fudd cryfhau nitrogen y metel sylfaen.

Mae metel llenwi safonol yn parhau i fod yn ER316L neu E316L ar gyfer y rhan fwyaf o geisiadau; lle mae paru lefel y nitrogen metel sylfaen-materion ar gyfer caniatadau dylunio, mae'n bosibl y bydd llenwad a reolir â nitrogen megis ER316LN yn cael ei nodi
Oherwydd bod nitrogen (yn wahanol i ditaniwm) yn cael ei gadw'n weddol dda ar draws yr arc, gall dyddodion weldio 316LN agosáu at gryfder metel sylfaen nag sy'n bosibl gyda thitaniwm-graddau sefydlog
Mae carbon isel yn y ddwy radd yn dal i lywodraethu ymwrthedd sensiteiddio yn ystod weldio; Mae arfer tymheredd gwres safonol ar gyfer 316L yn gyffredinol yn berthnasol i 316LN hefyd
Dylai cymhwyster gweithdrefn fesul ASME Adran IX gadarnhau priodweddau mecanyddol metel weldio yn annibynnol, oherwydd gall gwanhau llenwi symud cynnwys nitrogen y dyddodion o'r gwerth metel sylfaen
Mae hyn yn gwneud 316LN yn ystyrlon yn haws i'w weldio i safon cryfder cyfatebol na gradd sefydlog fel 316Ti, lle na ellir trosglwyddo'r elfen sefydlogi yn ddibynadwy drwy'r arc o gwbl.
Faint o Wal-Arbedion Trwch neu Bwysau Mae 316LN yn ei Gynnig Dros 316L?
Mae cryfder cynnyrch lleiaf 316LN tua 20% yn uwch yn caniatáu gostyngiad cymesur mewn trwch wal ar gyfer cynnyrch-pwysau a reolir a dyluniad strwythurol - arbediad ystyrlon ond mwy cymedrol nag y mae gradd dwplecs yn ei gynnig, a dyna pam y dewisir 316LN yn nodweddiadol pan fydd yn rhaid cadw caledwch cryogenig ochr yn ochr â'r cynnydd cryfder.
|
Ystyriaeth dylunio |
Effaith newid 316L → 316LN |
|
Cynnydd cryfder cynnyrch |
≈ 20% (170 MPa → lleiafswm o 205 MPa) |
|
Wal nodweddiadol-gostyngiad mewn trwch-cynnyrch-cynllun a lywodraethir |
yn gymesur yn fras â’r cynnydd yng nghryfder y cnwd, a ddyfynnir yn gyffredin yn yr ystod o 10-20% yn dibynnu ar y cod llywodraethu a ffactorau diogelwch |
|
Gwahaniaeth dwysedd |
nid oes gan yr un - 316LN a 316L ddwysedd union yr un fath yn y bôn (≈ 8.00 g/cm³) |
|
-diffodd y fasnach hydwythedd / caledwch |
dim un - mae'r ddwy radd yn rhannu'r un llediad lleiaf o 40% ac yn cadw caledwch cryogenig austenitig llawn |
|
Cymhariaeth â photensial arbedion pwysau 2205 dwplecs |
llai o ran maint (mae 2205 yn cynnig tua 30- 50% o ostyngiad mewn trwch wal) ond mae 316LN yn cadw hydwythedd cryogenig a ffurfio nad yw graddau deublyg yn cyfateb yn llawn |
Mae ffigurau lleihau trwch wal yn gynrychioliadol a rhaid eu cadarnhau gan gyfrifiad straen penodol y prosiect yn erbyn y cod dylunio llywodraethu; yn wahanol i raddau deublyg, nid yw 316LN yn cynnig unrhyw ostyngiad dwysedd, felly daw ei arbedion pwysau yn gyfan gwbl o leihau trwch.
Ar gyfer prosiect sy'n pwyso 316LN yn erbyn dwplecs 2205 yn benodol ar gyfer arbedion pwysau, y ffactor sy'n penderfynu fel arfer yw ystod tymheredd a hydwythedd: 316LN yw'r dewis cywir pan fo gwasanaeth cryogenig neu ffurfadwyedd uchel yn diystyru gradd deublyg, er bod ei arbedion trwch wal yn llai.
Beth Yw'r Gwahaniaeth Cost Rhwng 316LN a 316L?
Mae 316LN yn nodweddiadol yn cario premiwm cymedrol yn unig dros 316L, yn gyffredinol yn yr ystod o tua 5 i 15 y cant, gan fod nitrogen yn ychwanegiad aloi rhad - daw'r gost ychwanegol yn bennaf o'r rheolaeth toddi llymach (coethi AOD/VOD) sydd ei angen i gyrraedd amrediad nitrogen dibynadwy, nid o'r nitrogen ei hun.

Gyrrwr cost aloi: mae nitrogen yn-ychwanegiad cost isel o gymharu â nicel neu folybdenwm, felly mae'r gwahaniaeth cost deunydd crai rhwng 316LN a 316L yn fach
Gyrrwr cost proses: mae taro ffenestr nitrogen 0.10-0.16% yn ddibynadwy yn gofyn am arferion toddi mwy rheoledig na chynhyrchiad safonol 316L, sy'n cyfrannu'r rhan fwyaf o'r premiwm
Argaeledd: Mae 316LN yn fwy arbenigol na 316L ac fe'i cynhyrchir fel arfer i archebu ar gyfer prosiectau niwclear, cryogenig neu god-yn hytrach na'u cario fel stoc cyffredinol eang
Gwerth cylch bywyd: lle mae'r dyluniad yn cael ei lywodraethu, gall y wal-galluogi lleihau trwch 316LN wrthbwyso'n rhannol neu'n llawn ei bremiwm cymedrol fesul cilogram, yn debyg mewn egwyddor i (er yn llai o ran maint) i'r achos deublyg 2205
Pa Ddiwydiannau a Chymwysiadau sy'n Defnyddio 316LN?
Nodir 316LN lle bynnag y mae cod dylunio neu ofyniad perfformiad yn gofyn am gryfder gwarantedig uwch na 316L tra'n dal i fod angen weldadwyedd carbon isel 316L a chadernid cryogenig llawn - pŵer niwclear, offer cryogenig ac uwch-ddargludo, a-cydrannau strwythurol pwysedd uchel yw ei farchnadoedd craidd.
|
Cais |
Gradd a argymhellir |
Pam |
|
Cydrannau adweithyddion niwclear o dan Adran III ASME / cod niwclear |
316LN |
Mae codau niwclear yn aml yn cydnabod straen dylunio caniataol uwch 316LN |
|
Llestri gwasgedd cryogenig a LNG a phibellau |
316LN |
cryfder cynnyrch uwch yn lleihau trwch wal tra'n cadw caledwch cryogenig llawn |
|
Strwythurau cynnal magnet uwch-ddargludol (ee, cyfleusterau ymchwil ffiseg ac ymasiad mawr) |
316LN |
cryfder uchel ar dymheredd cryogenig yn ofyniad dylunio llywodraethu |
|
Pibellau strwythurol gwasgedd uchel lle mae cryfder y cnwd yn rheoli trwch wal |
316LN |
gostyngiad trwch ystyrlon yn erbyn 316L heb golli hydwythedd |
|
Gwneuthuriad cyffredinol wedi'i weldio ar dymheredd amgylchynol, dim cyfyngiad dylunio wedi'i ysgogi gan gryfder |
316L |
Nid oes angen ymyl cryfder 316LN; Mae 316L yn symlach ac wedi'i stocio'n ehangach |
|
Cymwysiadau pensaernïol bwyd, fferyllol a chyffredinol |
316L |
dim gyrrwr cryogenig neu gryfder-dylunio cryfder uchel; mae cost ac argaeledd yn ffafrio 316L |
Pryd ddylech chi ddewis 316L yn lle 316LN?
Dewiswch 316L pryd bynnag nad oes gan y cymhwysiad reswm penodol wedi'i yrru gan gryfder neu god i fod angen hwb cryfder cnwd nitrogen, gan fod stoc 316L yn fwy eang, yn symlach i'w ffynhonnell, ac yn costio llai am ymyl cryfder nad oes ei angen ar y dyluniad.
Nid yw'r dyluniad yn cael ei lywodraethu-neu mae'r trwch wal gofynnol eisoes wedi'i osod gan -fesurydd neu gyrydiad- lleiafswm rheolau lwfans yn hytrach na chryfder → 316L
Cymhwysiad yw saernïo weldio cyffredinol, bwyd, fferyllol, neu waith pensaernïol heb unrhyw yrrwr cod cryogenig neu niwclear → 316L
Mae angen cyn-o ddeunydd stocio ar amserlen dynn ar gyfer y prosiect; Mae 316LN yn fwy aml yn archeb felin-na stoc silff → 316L
Mae cod llywodraethu (ee, cod niwclear ASME) neu fanyleb dylunio cryfder cryogenig/uchel yn galw am amrediad nitrogen gwarantedig 316LN a straen caniataol uwch → 316LN
Rhaid i'r gydran gadw caledwch a hydwythedd llawn ar dymheredd cryogenig tra hefyd yn cario mwy o lwyth nag y mae dyluniad 316L safonol yn ei ganiatáu → 316LN
Os mai'r gwir ysgogydd yw arbedion pwysau yn hytrach na chaledwch cryogenig yn benodol, a bod tymheredd y gwasanaeth yn caniatáu hynny, dylid gwerthuso dwplecs 2205 hefyd - mae'n cynnig wal fwy -gostyngiad trwch na 316LN, ar gost mantais hydwythedd cryogenig 316LN.
Cwestiynau Cyffredin
C: A yw 316LN yr un peth â nitrogen-safon 316 wedi'i ychwanegu?
A: Na{0}}Mae LN yn cyfuno carbon isel (fel 316L) ag isafswm nitrogen gwarantedig o 0.10-0.16%. Gall safon 316 gynnwys rhywfaint o nitrogen damweiniol ond nid oes ganddi isafswm nitrogen penodol, ac mae'n cadw carbon uwch (uchafswm o 0.08%) yn hytrach na 0.030% uchafswm o 316LN.
C: A yw 316LN yn costio llawer mwy na 316L?
A: Ddim yn ddramatig. Oherwydd bod nitrogen ei hun yn elfen aloi rhad, mae'r premiwm ar gyfer 316LN dros 316L fel arfer yn gymedrol (tua 5-15%), wedi'i yrru'n bennaf gan yr arfer toddi mwy rheoledig sy'n ofynnol i gyrraedd ystod nitrogen ddibynadwy, nid gan ddeunyddiau crai drud.
C: A ellir defnyddio 316LN ar gyfer gwasanaeth cryogenig o dan -196 gradd?
A: Ydw. Mae 316LN a 316L ill dau yn raddau austenitig un cyfnod heb unrhyw bontio hydwyth i-brau, ac mae'r ddau yn ddewisiadau sefydledig ar gyfer gwasanaeth cryogenig{6}}Mae LN yn ychwanegu cryfder cynnyrch gwarantedig uwch ar ben yr un caledwch cryogenig, a dyna pam ei fod yn well lle mae cryfder cynnyrch cryogenig yn erbyn cryfder cynnyrch cryogenig.
Q: A yw 316LN ymgyfnewidiol â dwplecs 2205 ar gyfer arbedion pwysau?
A: Ddim yn uniongyrchol{0}} yn cynnig gostyngiad trwch wal mwy (tua 30-50% yn erbyn 316L) ond mae'n anaddas ar gyfer gwasanaeth cryogenig ac mae ganddo hydwythedd is. 316Mae LN yn cynnig gostyngiad trwch llai ond ystyrlon (tua 10-20%) tra'n cadw'n llwyr 316L gwydnwch a gwydnwch cryogenig.
C: A yw'r nitrogen ychwanegol yn 316LN yn achosi unrhyw broblemau weldio?
A: Dim problemau sylweddol mewn arfer safonol. Mae trosglwyddiadau nitrogen ar draws yr arc weldio yn fwy dibynadwy nag elfennau fel titaniwm, ac mae gweithdrefnau weldio 316L safonol a metelau llenwi yn berthnasol yn gyffredinol. Lle mae paru'r dyluniad metel sylfaen a ganiateir yn hollbwysig, gellir pennu metel llenwi a reolir â nitrogen a chymhwyso'r weldiad yn unol â hynny.
