Che materiale è UNS S31603? Spiegazione della designazione 316L

Cos'è l'UNS S31603

UNS S31603 è la designazione del sistema di numerazione unificato per l'acciaio inossidabile tipo 316L, un grado austenitico al cromo-nichel-molibdeno a basso tenore di carbonio. Il basso contenuto di carbonio, massimo 0,03%, conferisce una resistenza alla corrosione simile al Tipo 316 insieme alla resistenza alla corrosione intergranulare dopo la saldatura, che lo rende la scelta standard per le apparecchiature saldate in servizio corrosivo. L'aggiunta di molibdeno dal 2,0 al 3,0% fornisce una migliore resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale in ambienti contenenti cloruro rispetto ai gradi privi di molibdeno come il Tipo 304L, e la struttura austenitica rimane non magnetica nello stato ricotto.

Designazioni equivalenti

UNS S31603 corrisponde a 316L nei sistemi AISI e ASTM, a 1.4404 e X2CrNiMo17-12-2 nel sistema EN, a SUS316L negli standard giapponesi JIS, a 316S11 negli standard britannici e a SS 2348 negli standard svedesi. La copertura della forma del prodotto comprende piastre, lamiere, bobine, nastri, tubi senza saldatura e saldati, tubi, barre, fili, raccordi, flange e dispositivi di fissaggio, il che significa che una singola specifica del materiale può servire un intero pacchetto di fabbricazione saldata. Gli acquirenti devono confermare le specifiche esatte e la forma del prodotto sul certificato dello stabilimento, poiché le tolleranze dimensionali e i requisiti di prova differiscono tra i prodotti in lamiera, tubo e barra.

Composizione chimica

I limiti tipici delle specifiche per S31603 sono carbonio 0,03% massimo, manganese 2,00% massimo, silicio 0,75% massimo, fosforo 0,045% massimo, zolfo 0,030% massimo, cromo dal 16,0 al 18,0%, molibdeno dal 2,0 al 3,0%, nichel dal 10,0 al 14,0% e azoto 0,10%. massimo, con equilibrio di ferro. Il livello limitato di carbonio è la differenza decisiva rispetto al Tipo 316 ed è il motivo per cui il grado tollera la saldatura senza ricottura post-saldatura in molte condizioni di servizio. Lo zolfo viene mantenuto basso per favorire la saldabilità e la formabilità, e alcuni standard di prodotto consentono un intervallo di zolfo controllato per una migliore lavorabilità delle barre.

Proprietà meccaniche e tensioni ammissibili

I valori meccanici minimi per il materiale ricotto sono resistenza alla trazione 485 MPa, resistenza allo snervamento 170 MPa e allungamento del 40% in 50 mm, con durezza massima di 95 HRB o 217 HB. Le proprietà fisiche includono densità di 8000 kg per metro cubo, modulo elastico di 193 GPa, conduttività termica di circa 16,3 W per metro per Kelvin a 100 gradi C e un coefficiente di dilatazione termica vicino a 16,0 micrometri per metro per Kelvin tra 0 e 100 gradi C. Questi valori si applicano alla condizione ricotta; il prodotto lavorato a freddo mostrerà una maggiore resistenza e una minore duttilità, quindi i dati sulle proprietà devono sempre essere legati alle condizioni di consegna.

Per la progettazione della pressione secondo la pratica ASME SA-240, le sollecitazioni ammissibili per S31603 sono circa 155 MPa a 100 gradi C, 145 MPa a 200 gradi C, 135 MPa a 300 gradi C, 125 MPa a 400 gradi C, 115 MPa a 500 gradi C e 105 MPa a 600 gradi C. Il grado viene generalmente utilizzato da temperature criogeniche fino a circa 800 gradi C in servizio ossidante, con la chimica a basso contenuto di carbonio che limita la precipitazione del carburo durante l'esposizione nell'intervallo di sensibilizzazione. Nel servizio con cloruro il limite pratico è fissato dalla resistenza al vaiolo piuttosto che dalla forza, quindi i progettisti dovrebbero confrontare il contenuto di molibdeno con il livello e la temperatura di cloruro previsti. Confermare tutti i valori rispetto all'attuale edizione del codice per la forma specifica del prodotto e la temperatura di progettazione prima di finalizzare un calcolo.

S31603 rispetto a S31600

UNS S31600 è il Tipo 316 standard con carbonio consentito fino allo 0,08%, mentre S31603 è il Tipo 316L con carbonio limitato allo 0,03%. Il basso contenuto di carbonio migliora la resistenza alla sensibilizzazione e alla corrosione intergranulare, il che rende il 316L il grado preferito per assemblaggi saldati, saldature di sezioni pesanti e componenti che non possono essere solubilizzati dopo la fabbricazione. Il tipo 316 rimane una scelta pratica per parti sensibili ai costi, leggermente saldate o non saldate e per forme lavorate in cui un contenuto di carbonio più elevato aumenta leggermente la resistenza alle temperature elevate. Entrambi i gradi condividono gli stessi intervalli di cromo, nichel e molibdeno, quindi le prestazioni di corrosione in condizioni completamente ricotte sono paragonabili.

Domande frequenti

D: Cos'è UNS S31603?
È la designazione del sistema di numerazione unificato per l'acciaio inossidabile austenitico a basso tenore di carbonio 316L.

D: A cosa equivale 1.4404?
1.4404 corrisponde a UNS S31603, AISI 316L e X2CrNiMo17-12-2.

D: Qual è il limite di carbonio di S31603?
Il carbonio è limitato allo 0,03% massimo.

D: Qual è il carico di snervamento minimo del 316L?
170 MPa allo stato ricotto.

D: Perché preferire il 316L al 316 per la saldatura?
Il carbonio inferiore resiste alla sensibilizzazione e alla corrosione intergranulare nella zona interessata dal calore.

D: Quali applicazioni utilizzano S31603?
Le applicazioni più comuni sono le lavorazioni chimiche, i settori farmaceutico, alimentare e delle bevande, il settore marittimo e le apparecchiature a pressione.