Die beiden nichtrostenden Stähle 316 und 317 gehören zur Familie der austenitischen nichtrostenden Chrom-Nickel-Molybdän-Stähle und sind in der modernen Industrie unverzichtbare korrosionsbeständige Werkstoffe. Das Hauptmerkmal des rostfreien Stahls 317 ist sein höherer Gehalt an Molybdän (Mo) (typischerweise 3,0% bis 4,0%), was zu einer besseren Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu Edelstahl 316 (enthält typischerweise 2,0% bis 3,0% Mo), insbesondere bei der Beständigkeit gegen Lochfraß, Spaltkorrosion und Korrosion in chloridhaltigen und anderen hochkorrosiven chemischen Umgebungen. Der rostfreie Stahl 317 kann als eine Variante von Edelstahl 316, geeignet für anspruchsvollere und korrosive Umgebungen.
317 ist eine Version von Edelstahl 316 mit höherem Chrom-, Nickel- und Molybdängehalt, die im Vergleich zu 316 vor allem für eine höhere Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit entwickelt wurde.
Was ist rostfreier Stahl 317?
Der rostfreie Stahl 317 gehört zur Reihe der austenitischen rostfreien Stähle und enthält 18-20% Cr, 11-15% Ni und 3-4% Mo. Sein hoher Molybdängehalt ist eine Besonderheit, die es ihm ermöglicht, in chlorhaltigen oder stark sauren Umgebungen eine stabilere Passivierungsschicht zu bilden, wodurch Lochfraß und Spaltkorrosion erheblich gehemmt werden.
Die Legierung 317, die 3 - 4% Mo enthält, bietet im Vergleich zur Legierung 316 (die nur 2 - 3% Mo enthält) eine bessere Leistung bei Anwendungen, die eine erhöhte Beständigkeit gegen Lochfraßkorrosion erfordern. Darüber hinaus verleiht die austenitische kubische Kristallgitterstruktur dem Stahl 317 eine gute Plastizität, Zähigkeit und ein ausgezeichnetes Tieftemperaturverhalten, wodurch er sich für verschiedene komplexe Ausrüstungen und Schweißkonstruktionen eignet. Aufgrund seines hohen Nickelgehalts weist die Sorte 317 auch eine ausgezeichnete Schweißbarkeit und Hochtemperaturfestigkeit auf und erfüllt damit die technischen Anforderungen in rauen Umgebungen.
Leistung bei hohen Temperaturen
Edelstahl 317 bietet eine hervorragende Festigkeit und Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen. Sein höherer Legierungsgehalt, insbesondere Molybdän, bietet im Vergleich zu Edelstahl 316 eine bessere Hochtemperatur-Kriechfestigkeit, Spannungsbruchfestigkeit und Zugfestigkeit.
Unterschiede zwischen rostfreiem Stahl 316 und 317
Nichtrostender Stahl 316 und 317 sind beide austenitische nichtrostende Stähle, die ähnliche Elemente aufweisen, sich aber in ihrer Zusammensetzung und ihren spezifischen Anwendungen unterscheiden.
1. Zusammensetzung:316 vs. 317 Edelstahl
| Element | Edelstahl 316 | 317 Edelstahl | Vergleich |
|---|---|---|---|
| C | ≤0,08% | ≤0,08% | - |
| Mn | ≤2.00% | ≤2.00% | - |
| Si | ≤1.00% | ≤1.00% | - |
| Cr | 16.0-18.0% | 18.0-20.0% | Der höhere Chromgehalt bietet eine robustere Grundlage für den Passivierungsfilm in Edelstahl 317. |
| Ni | 10.0-14.0% | 11.0-15.0% | Ein höherer Nickelgehalt erhöht die Stabilität des austenitischen Gefüges und verbessert die Korrosionsbeständigkeit von 317 in bestimmten Umgebungen, insbesondere die Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion. |
| Mo | 2.0-3.0% | 3.0-4.0% | Dies ist der wichtigste Unterschied. Der höhere Molybdängehalt verleiht 317 eine größere Korrosionsbeständigkeit. |
| S | ≤0,03% | ≤0,03% | - |
| P | ≤0,045% | ≤0,045% | - |
2. Korrosionsbeständigkeit: 317 Stahl ist besser
Die Korrosionsbeständigkeit ist der wichtigste Faktor, der 316er und 317er Edelstahl unterscheidet. Der rostfreie Stahl 317 bietet eine bessere Korrosionsbeständigkeit als Edelstahl 316 in fast allen Aspekten.
2.1 Lochfraßkorrosion und Spaltkorrosion
Die Lochfraßäquivalenzzahl (PREN) ist ein wichtiger Indikator für die Messung der Lochfraßbeständigkeit von nichtrostendem Stahl. Je höher der PREN-Wert ist, desto größer ist die Beständigkeit des Werkstoffs gegen Lochfraß und Spaltkorrosion.
Der höhere PREN-Wert des rostfreien Stahls 317 bietet eine bessere Beständigkeit gegen Lochfraß, Spaltkorrosion und allgemeine Korrosion im Vergleich zu Edelstahl 316.
2.2 Beständigkeit gegen allgemeine Korrosion
Auch in Bezug auf die gleichmäßige Korrosion, insbesondere in nicht oxidierenden oder reduzierenden Säuren, schneidet der nichtrostende Stahl 317 besser ab. Durch den Zusatz von Molybdän wird seine Toleranz gegenüber verschiedenen sauren Medien wie Schwefelsäure, Phosphorsäure, Ameisensäure und Essigsäure wirksam erhöht. Aufgrund seines höheren Molybdängehalts weist 317 eine bessere Säurebeständigkeit auf als 316.
Bei Siedeversuchen mit 1%-Salzsäure ist die Korrosionsrate von nichtrostendem Stahl 317 deutlich geringer als die von Edelstahl 316. Dies zeigt, dass 317 einen bemerkenswerten Vorteil beim Umgang mit Prozessflüssigkeiten bietet, die Spuren von Salzsäure oder anderen stark reduzierenden Säuren enthalten.
3. Mechanische Eigenschaften
| Mechanische Eigenschaften | 316 | 317 |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit (MPa) | 515 | 515 |
| Streckgrenze (MPa) | 205 | 205 |
| Dehnung (%) | 40% | 40% |
| Härte (HB) | ≤217 | ≤217 |
4. Hochtemperaturbeständigkeit
Sowohl 316 als auch 317 halten die Festigkeit bis zu:
- 870°C (intermittierender Betrieb)
- 925°C (Dauerbetrieb)
317 schneidet in Aufkohlungsumgebungen etwas besser ab.
5. Bearbeitbarkeit
Sowohl 316 als auch 317 lassen sich hervorragend zerspanen. Aufgrund der höheren Festigkeit und der möglicherweise etwas stärkeren Neigung zur Kaltverfestigung ist 317 etwas schwieriger zu bearbeiten als 316 und erfordert möglicherweise höhere Schnittkräfte.
6. Anmeldung
Edelstahl 316, mit seinen hervorragenden Gesamteigenschaften und relativ moderaten Kosten wird in vielen Bereichen eingesetzt:
- Lebensmittel- und pharmazeutische Industrie: Lagertanks, Rohrleitungen, Ventile, Reaktoren usw., wobei die hervorragende Korrosionsbeständigkeit und die hygienischen Eigenschaften genutzt werden.
- Chemische Industrie: Für den Umgang mit mäßig korrosiven Chemikalien.
- Meeresumgebungen: Die Anfälligkeit für Spaltkorrosion in stagnierendem oder wenig fließendem Meerwasser muss jedoch beachtet werden, wenn sie in maritimen Geräten und Küstenkonstruktionen eingesetzt werden.
- Medizinische Implantate: Aufgrund seiner hervorragenden Biokompatibilität weit verbreitet.
- Konstruktion und Dekoration: Verwendung als Alternative zu Rostfreier Stahl 304 in stark korrosiven Küsten- oder Industriegebieten.
Rostfreier Stahl 317
Mit seiner erhöhten Korrosionsbeständigkeit eignet sich der Edelstahl 317 für anspruchsvollere Anwendungen, bei denen er korrosiven Chemikalien und Säuren ausgesetzt ist. Er wird häufig in chemischen Verarbeitungsanlagen, in der Zellstoff- und Papierindustrie, in der Textilindustrie und in Umgebungen mit hohem Chlorid- und Säuregehalt eingesetzt.
7. Kosten
Aufgrund des höheren Molybdän- und Nickelgehalts sind die Materialkosten für den nichtrostenden Stahl 317 deutlich höher als die für Edelstahl 316. Deshalb, Edelstahl 316 wird für Anwendungen in relativ leicht korrosiven Umgebungen empfohlen.
Wie man Edelstahl 316 und 317 auswählt
Wann man wählen sollte Edelstahl 316:
- Ihr Projekt erfordert eine gute Korrosionsbeständigkeit, aber die Umgebung ist nicht extrem rau.
- Die Kosten sind der wichtigste Faktor.
- Anwendungsszenarien sind die Lebensmittelverarbeitung, die pharmazeutische Industrie, das Baugewerbe oder die normale Meeresumgebung.
Wann sollte man sich für Edelstahl 317 entscheiden?
- Ihre Geräte sind hohen Konzentrationen von Chloriden, starken Säuren oder extrem korrosiven Chemikalien ausgesetzt.
- Leistung und langfristige Zuverlässigkeit haben Vorrang vor den Anschaffungskosten.
- Anwendungsszenarien sind Rauchgasentschwefelung, hochkorrosive Chemikalien, Zellstoffherstellung usw.
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