Acciaio inossidabile 317L (UNS S31703, EN 1.4438)è un acciaio inossidabile austenitico a basso contenuto di-carbonio e molibdeno-che offre una resistenza alla corrosione superiore rispetto al comune grado 316L. La "L" sta per "basso tenore di carbonio" (inferiore o uguale allo 0,03%), che impedisce la formazione di carburi di cromo dannosi durante la saldatura-eliminando la necessità di un trattamento termico post-saldatura.
Questo articolo presenta la composizione della piastra in acciaio 317L, il trattamento termico, le proprietà meccaniche e fisiche e le applicazioni.
Composizione chimica della piastra in acciaio 317L
La tabella seguente mostra i requisiti di composizione chimica tipici per 317L secondo ASTM A240.
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Elemento |
Peso % |
Ruolo nella Lega |
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Cromo (Cr) |
18.0 – 20.0 |
Forma uno strato protettivo di ossido; resiste alla corrosione generale e all'ossidazione |
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Nichel (Ni) |
11.0 – 15.0 |
Stabilizza la struttura austenitica; migliora la tenacità e la resistenza alla corrosione |
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Molibdeno (Mo) |
3.0 – 4.0 |
Elemento chiave: blocca la vaiolatura e l'attacco interstiziale da parte dei cloruri |
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Carbonio (C) |
Inferiore o uguale a 0,03 |
Il basso contenuto di carbonio impedisce la precipitazione del carburo durante la saldatura |
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Manganese (Mn) |
Inferiore o uguale a 2,00 |
Aiuta la disossidazione e la lavorabilità a caldo |
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Silicio (Si) |
Inferiore o uguale a 0,75 |
Migliora la resistenza all'ossidazione |
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Fosforo (P) |
Inferiore o uguale a 0,045 |
Impurità, mantenuta bassa |
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Zolfo (S) |
Inferiore o uguale a 0,030 |
Impurità, mantenuta bassa |
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Ferro (Fe) |
Bilancia |
Metallo comune |
Fonte: ASTM A240/A240M
Trattamento termico della piastra in acciaio 317L
Il processo di trattamento termico della lamiera di acciaio 317L è progettato per ottimizzare la resistenza alla corrosione e le proprietà meccaniche mantenendo la microstruttura austenitica.
Ricottura della soluzione
Il trattamento termico standard per la lamiera di acciaio inossidabile 317L è la solubilizzazione, generalmente eseguita a temperature comprese tra 1010 gradi e 1120 gradi, seguita da un rapido raffreddamento.
Questo processo aiuta:
Sciogliere i carburi di cromo
Ripristinare la resistenza alla corrosione
Migliora la duttilità
Alleviare lo stress interno
Il raffreddamento rapido dopo la ricottura è essenziale per prevenire la precipitazione del carburo, che potrebbe ridurre la resistenza alla corrosione.
Alleviare lo stress
In alcuni processi di fabbricazione, la distensione può essere utilizzata per ridurre le tensioni residue dopo la formatura o la saldatura. Tuttavia, il surriscaldamento dovrebbe essere evitato poiché potrebbe influire sulle prestazioni di corrosione.
Considerazioni sulla saldatura
Poiché la piastra in acciaio 317L ha un basso contenuto di carbonio, generalmente non richiede un trattamento termico post-saldatura. Ciò semplifica la fabbricazione e riduce i costi di produzione.
La sua eccellente saldabilità consente l'utilizzo dei comuni metodi di saldatura quali:
Saldatura TIG
Saldatura MIG
Saldatura ad arco con metallo schermato
Saldatura ad arco sommerso
Questo è uno dei motivi per cui le piastre in acciaio inossidabile 317L sono preferite per le apparecchiature saldate di grandi dimensioni.
Proprietà meccaniche e fisiche della piastra in acciaio 317L
Proprietà meccaniche della piastra in acciaio 317L
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Proprietà |
Valore (metrico) |
Valore (imperiale) |
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Resistenza alla trazione (min) |
515MPa |
75.000 PSI |
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Limite di snervamento (compensazione dello 0,2%, minimo) |
205MPa |
30.000 PSI |
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Allungamento (min, in 2″) |
40% |
40% |
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Durezza (massima) |
217 HBW |
217 HBW |
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Modulo di elasticità |
200 GPa |
29.000 ksi |
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Resistenza all'impatto (Charpy V-tacca) |
>100 J a temperatura ambiente |
Eccellente duttilità |
Fonte: ASTM A240, ASME SA-240
Proprietà fisiche della piastra in acciaio 317L
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Proprietà |
Valore |
Note |
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Densità |
7,98 g/cm³ (0,288 libbre/pollici³) |
Leggermente superiore a 304/316 a causa della maggiore quantità di molibdeno |
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Intervallo di fusione |
1370 – 1400 gradi (2500 – 2550 gradi F) |
Tipico degli acciai inossidabili austenitici |
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Conducibilità termica |
15,0 W/m·K (a 100 gradi) |
Inferiore all'acciaio al carbonio; aumenta con la temperatura |
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Capacità termica specifica |
500 J/kg·K (a temperatura ambiente) |
Tipico dei gradi austenitici |
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Resistività elettrica |
0.74 µΩ·m |
Non-magnetico allo stato ricotto |
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Coefficiente di dilatazione termica |
16,0 × 10⁻⁶ / grado (20–1000 gradi) |
Superiore agli acciai ferritici; consentire l'espansione nei progetti ad alta-temperatura |
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Proprietà magnetiche |
Non-magnetico (ricotto) |
Può diventare leggermente magnetico dopo la lavorazione a freddo |
Fonte: schede tecniche di più fornitori
Applicazioni della piastra in acciaio 317L
Grazie alla sua maggiore resistenza alla corrosione e fabbricabilità, la lamiera di acciaio 317L è affidabile in tutti i settori:
Lavorazioni chimiche e petrolchimicheUtilizzato in serbatoi, reattori e tubazioni che gestiscono acidi, solventi e flussi contenenti cloruro-. Il contenuto più elevato di molibdeno protegge dalla vaiolatura che distruggerebbe il 316L.
Industria della pasta di legno e della cartaLe apparecchiature degli impianti di candeggina, i digestori e gli evaporatori traggono vantaggio dalla resistenza del 317L al biossido di cloro e ai liquori alcalini.
Trasformazione farmaceutica e alimentareI recipienti sanitari, le tubazioni e gli scambiatori di calore richiedono superfici pulite e-esenti da corrosione. 317L che soddisfano rigorosi standard igienici e resistono ai prodotti chimici detergenti aggressivi.
Produzione di energia e desolforazione dei gas di scaricoI sistemi di lavaggio, i camini e le unità di recupero del calore-sono esposti a condense acide; 317L fornisce prestazioni affidabili a lungo termine-.
Marino e offshorePiattaforme offshore, impianti di desalinizzazione e sistemi di tubazioni dell'acqua di mare sfruttano la sua resistenza al cloruro.
Altri usiincludono attrezzature per la tintura dei tessuti, la produzione di fertilizzanti ed elementi architettonici nelle zone costiere.
Gli ingegneri spesso specificano il 317L quando il 316L ha mostrato un guasto prematuro, risparmiando costosi tempi di inattività e sostituzione.
Conclusione
La piastra in acciaio inossidabile 317L è una lega austenitica a basso-carbonio e alto-molibdeno che offre una resistenza alla corrosione significativamente migliore rispetto alla 316L, soprattutto in ambienti acidi e ricchi di cloruro-. Il suo contenuto più elevato di cromo (18–20%), nichel (11–15%) e molibdeno (3–4%) gli conferisce un valore PREN di 30–34, rendendolo altamente resistente alla vaiolatura, alla corrosione interstiziale e agli attacchi chimici generali.
Il basso contenuto di carbonio (inferiore o uguale allo 0,03%) elimina il rischio di sensibilizzazione durante la saldatura, pertanto il 317L può essere saldato e messo direttamente in servizio senza costosi trattamenti termici post-saldatura. Offre inoltre eccellenti proprietà meccaniche, con un carico di snervamento minimo di 205 MPa e un allungamento del 40%, oltre a un'eccezionale tenacità alle basse-temperature fino alle temperature criogeniche.
Quando si seleziona 317L, acquistare sempre da afornitore affidabileche fornisce certificazioni complete dello stabilimento (ASTM A240, ASME SA-240, EN 10204 3.1) e tracciabilità.
