Acciaio inossidabile 317LMN (S31726 / 1.4439): composizione, PREN e usi

Cos'è l'acciaio inossidabile 317LMN?

317LMN, designato anche UNS S31726, EN 1.4439 e X2CrNiMoN17-13-5, è un acciaio inossidabile super austenitico contenente azoto sviluppato per servizi acidi e contenenti cloruri aggressivi. Rispetto al 316L trasporta più nichel, circa il doppio del livello di molibdeno e un'aggiunta deliberata di azoto, e queste tre leve insieme aumentano la resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale chiaramente al di sopra degli austenitici standard della serie 300. Poiché la struttura rimane completamente austenitica, il 317LMN conserva la duttilità, la tenacità e il comportamento di saldatura che le officine di fabbricazione già gestiscono con 316L e 317L.

Il grado viene fornito allo stato solubilizzato ed è coperto da ASTM A240 per piastre, fogli e nastri, ASTM A312 per tubi senza saldatura e saldati e ASTM A213 per tubi scambiatori di calore senza saldatura, insieme agli standard europei EN 10088-2, EN 10088-3, EN 10216-5, EN 10217-7 ed EN 10272.

Composizione chimica di 317LMN (S31726 / 1.4439)

Elemento	Contenuto (%)
Carbonio (C)	0.030 max
Cromo (Cr)	16.5 - 18.5
Nichel (Ni)	12.5 - 14.5
Molibdeno (Mo)	4.5 - 5.5
Azoto (N)	0.10 - 0.16
Manganese (Mn)	2.00 max
Silicio (Si)	1.00 max
Fosforo (P)	0.035 max
Zolfo (S)	0.015 max

Il carbonio viene mantenuto pari o inferiore allo 0,030% in modo che la sensibilizzazione durante la saldatura rimanga gestibile, mentre l'azoto compensa la resistenza che altrimenti un livello magro di carbonio costerebbe. Il molibdeno al 4.5 - 5.5% è il principale fattore che contribuisce alla resistenza al cloruro in questo grado e anche l'azoto aumenta il carico di prova. Poiché la lega è una lega austenitica a basso contenuto di carbonio e contenente azoto, viene normalmente utilizzata nella condizione di solubilizzazione così come viene fornita senza ulteriore trattamento termico.

Proprietà meccaniche e resistenza al cloruro (PREN)

Proprietà (soluzione ricotta)	Valore tipico
Sollecitazione di prova 0,2%, Rp0,2	240 MPa min
Resistenza alla trazione, Rm	540 - 750 MPa
Allungamento, A5	40% minimo
Durezza	220 HB massimo
Densità	8,0 g/cm3

La resistenza al cloruro viene solitamente espressa attraverso il numero equivalente di resistenza alla vaiolatura, PREN=Cr + 3.3 Mo + 16 N. Applicando tale formula ai limiti di composizione sopra elencati si ottiene una finestra PREN calcolata di circa 33-39 per 317LMN, con i calori normalmente prodotti che si avvicinano al centro della banda. La stessa formula colloca il 316L a circa 24 e il 317L standard a circa 30, motivo per cui il 317LMN tollera livelli di cloruro più elevati, flussi di processo più caldi e fessure più strette prima che inizi la vaiolatura.

317LMN Contro 316L, 317L, 904L e 2507 Duplex

Grado	PREN (calcolato)	Stress di prova dello 0,2%.	Saldabilità	Costo relativo
316L	circa 24	170 MPa min	Eccellente	Basso
317L	circa 30	205 MPa min	Eccellente	Medio
317LMN	circa 33 - 39	240 MPa min	Eccellente	Da medio ad alto
904L	circa 35	220 MPa min	Bene	Alto
2507 duplex	circa 43	550 MPa min	Richiede controllo	Alto

La tabella mostra il compromesso pratico. 317LMN tra gli austenitici convenzionali contenenti molibdeno e la famiglia dei duplex: offre prestazioni di corrosione vicine al 904L a un costo della lega inferiore e con saldature molto più semplici, ma non può eguagliare la resistenza del duplex 2507, che viene normalmente scelto quando il risparmio di peso o uno stress di prova molto elevato guidano il progetto.

Applicazioni, fabbricazione e moduli disponibili

Tubazioni dell'impianto di desalinizzazione, linee della salamoia e gusci dell'evaporatore

Scambiatori di calore e condensatori negli impianti chimici e di fertilizzanti

Scrubber dei fumi, condotti e componenti di camini

Apparecchiature per processi farmaceutici e di chimica fine che necessitano di superfici interne pulite

Tubazioni offshore, serbatoi ed elementi strutturali esposti all'acqua di mare

Digestore e circuiti di sbiancamento di cartiere che trattano liquori ricchi di cloruro

Il materiale viene prodotto e stoccato sotto forma di tubi senza saldatura, tubi saldati, piastre, lamiere, bobine, barre e raccordi a saldare di testa. La fabbricazione segue la normale pratica austenitica: apporto di calore controllato, un corrispondente riempitivo a basso contenuto di carbonio e rimozione completa della contaminazione dell'acciaio al carbonio dagli utensili e dalle superfici di lavoro prima della saldatura. La solubilizzazione dopo un'intensa lavorazione a freddo ripristina le prestazioni di corrosione, mentre il decapaggio o l'elettrolucidatura vengono utilizzati laddove la superficie deve offrire la massima resistenza all'attacco interstiziale.

Domande frequenti

D: 317LMN è uguale a 317L?
No. Entrambi contengono un livello di cromo simile, ma 317LMN aggiunge azoto e un intervallo di molibdeno più elevato, che aumenta il PREN calcolato di diversi punti sopra 317L.

D: A cosa equivale la EN 1.4439?
EN 1.4439 corrisponde a UNS S31726 e alla designazione X2CrNiMoN17-13-5.

D: È possibile saldare il 317LMN senza trattamento termico post-saldatura?
SÌ. Il basso contenuto di carbonio e la struttura austenitica fanno sì che il trattamento termico post-saldatura non sia richiesto per la maggior parte delle condizioni di servizio.

D: Il 317LMN è adatto al servizio con acqua di mare?
Resiste all'acqua di mare molto meglio del 316L o 317L ed è ampiamente utilizzato nella desalinizzazione, sebbene l'acqua di mare calda, clorata o ad alta velocità possa comunque richiedere un grado duplex o un grado superiore di lega.

D: Quali specifiche coprono il 317LMN?
Le specifiche tipiche includono ASTM A240, ASTM A312, ASTM A213 e le serie EN 10088, EN 10216-5, EN 10217-7 ed EN 10272.

D: Come si confronta 317LMN in termini di costi?
Costa più di 316L e 317L a causa del suo contenuto di nichel e molibdeno, ma solitamente meno di 904L o 2507 duplex per lo stesso compito.