ستيل 316L مود- مكتوب أيضًا باسم 316L Modified أو 316LM - عبارة عن نسخة يتم التحكم فيها كيميائيًا -من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي القياسي من نوع AISI 316L. تشير اللاحقة "Mod" (معدلة) إلى أنه قد تم تشديد أو تعديل نافذة واحدة أو أكثر من نوافذ التركيب الكيميائي بما يتجاوز مواصفات ASTM A240 316L القياسية لتلبية متطلبات تطبيق أو رمز أو معيار شراء معين.

تتضمن التعديلات الأكثر شيوعًا ما يلي: تقييد النيتروجين في نطاق ضيق (عادةً 0.06–0.10%) لتحسين -قوة زحف درجات الحرارة المرتفعة؛ تشديد الكربون إلى أقل من أو يساوي 0.020% (مقابل المعيار أقل من أو يساوي 0.030%) للحصول على مقاومة فائقة لتآكل منطقة اللحام -؛ والحد من العناصر المتشردة مثل البورون والكوبالت والنحاس إلى أجزاء -لكل-مليون مستوى لنظافة الدرجة النووية-.
على عكس سبيكة مختلفة تمامًا، يحتفظ 316L Mod بالكيمياء الأساسية للدرجة الأصلية: 16-18% كروم، 10-14% نيكل، و2-3% موليبدينوم. ما يتغير هو دقة تلك النطاقات، وإضافة الحدود العليا للعناصر التي لا يتم التحكم فيها ببساطة في مواصفات السلعة.
التركيب الكيميائي: 316L مقابل 316L Mod
الجدول أدناه يقارن بينASTM A240 316Lالمواصفات مقابل التركيبة المشددة النموذجية للصف النووي -316L Mod (لكل RCC-M / AFCEN أو مواصفات الشراء المكافئة):
|
عنصر |
ASTM A240 - معيار 316L |
316L Mod (نووي / عالي النقاء-) |
لماذا يهم؟ |
|
الكربون (ج) |
أقل من أو يساوي 0.030% |
أقل من أو يساوي 0.020% |
انخفاض C=يقلل من خطر التحسس في HAZ |
|
السيليكون (سي) |
أقل من أو يساوي 0.75% |
أقل من أو يساوي 0.50% |
يعمل Tighter Si على تحسين صلابة اللحام |
|
المنغنيز (من) |
أقل من أو يساوي 2.00% |
أقل من أو يساوي 1.80% |
تسيطر على التوحيد المجهرية |
|
الفوسفور (ف) |
أقل من أو يساوي 0.045% |
أقل من أو يساوي 0.025% |
انخفاض P يقلل من قابلية التكسير الساخن |
|
الكبريت (S) |
أقل من أو يساوي 0.030% |
أقل من أو يساوي 0.015% |
يعمل Low S على تحسين جودة اللحام ومتانته |
|
الكروم (الكروم) |
16.0–18.0% |
16.5–18.0% |
يضمن النطاق الأضيق مقاومة ثابتة للتآكل |
|
النيكل (ني) |
10.0–14.0% |
11.0–14.0% |
أرضية النيكل الأعلى تضمن استقرار الأوستينيت |
|
الموليبدينوم (مو) |
2.0–3.0% |
2.25–3.00% |
أرضية مرتفعة قليلاً لمقاومة الحفر |
|
النيتروجين (ن) |
أقل من أو يساوي 0.10% |
0.06–0.10% |
يعزز N المتحكم فيه قوة الزحف عند درجة الحرارة. |
|
البورون (ب) |
غير محدد |
أقل من أو يساوي 0.002% |
المتطلبات النووية: B يمتص النيوترونات |
|
كوبالت (كو) |
غير محدد |
أقل من أو يساوي 0.025% |
المتطلبات النووية: خطر تنشيط Co-60 |
|
النحاس (النحاس) |
أقل من أو يساوي 0.10% (أثر) |
أقل من أو يساوي 0.10% |
يتم التحكم فيها لمنع مخاوف التلوث |
الخواص الميكانيكية
على الرغم من كيميائيته الصارمة، فإن 316L Mod يلبي أو يتجاوز الحد الأدنى من المتطلبات الميكانيكية ASTM A240 316L. بالنسبة للوحة الصف النووي-، غالبًا ما تكون هناك حاجة إلى اختبارات تكميلية إضافية، بما في ذلك اختبار تأثير شاربي عند -20 درجة، واختبار الشد في درجة الحرارة المرتفعة -، واختبار التآكل الحبيبي وفقًا لمعيار ASTM A262 Practice E.
|
دقيقة. قوة الشد أكبر من أو يساوي 515 ميجاباسكال متطلبات ASTM A240 / RCC-M |
دقيقة. قوة الخضوع (0.2%) أكبر من أو يساوي 205 ميجاباسكال في درجة حرارة الغرفة |
دقيقة. استطالة أكبر من أو يساوي 40% في قياس 50 ملم طول |
|
الصلابة (الحد الأقصى) أقل من أو يساوي 217 HB روكويل أقل من أو يساوي 95 HRB |
قوة الزحف (600 درجة) متفوقة على 316L بسبب إضافة N الخاضعة للرقابة |
تأثير CVN (عند -20 درجة) أكبر من أو يساوي 60 J (نموذجي) الاختبار النووي التكميلي |
|
ملكية |
قياسي 316 لتر |
316L مود |
حالة الاختبار |
|
قوة الشد |
أكبر من أو يساوي 515 ميجاباسكال |
أكبر من أو يساوي 515 ميجاباسكال |
RT، طولية |
|
قوة الخضوع (0.2%) |
أكبر من أو يساوي 205 ميجاباسكال |
أكبر من أو يساوي 205 ميجاباسكال |
RT، طولية |
|
استطالة |
أكبر من أو يساوي 40% |
أكبر من أو يساوي 40% |
قياس 50 ملم |
|
تقليل المساحة |
أكبر من أو يساوي 50% |
أكبر من أو يساوي 50% |
عينة عرضية |
|
صلابة |
أقل من أو يساوي 217 HB |
أقل من أو يساوي 217 HB |
برينل، صلب |
|
شاربي CVN (عند -20 درجة) |
غير مطلوب |
أكبر من أو يساوي 60 J متوسط. |
الصف النووي التكميلي |
|
الشد عند 350 درجة |
غير مطلوب |
دقيقة. محدد |
لكل RCC-M / ASME III |
الخصائص الفيزيائية
|
ملكية |
قيمة |
|
كثافة |
7.98 جم/سم3 |
|
نطاق الانصهار |
1375-1400 درجة (2507-2552 درجة فهرنهايت) |
|
الموصلية الحرارية (عند 100 درجة) |
~14.0 W/(m·K) |
|
معامل التمدد الحراري |
16.5 ميكرومتر/(م·درجة) عند 20-100 درجة |
|
المقاومة الكهربائية |
~740 nΩ·m |
|
معامل المرونة |
193 جيجا باسكال (28000 كيلو لكل بوصة مربعة) |
|
النفاذية المغناطيسية |
غير -مغناطيسي (μ ≈ 1.01–1.02) |
|
الحد الأقصى لدرجة حرارة الخدمة (تابع) |
870 درجة (1600 درجة فهرنهايت) |
لماذا تختار 316L Mod بدلاً من 316L القياسي؟
الجواب يعتمد كليا على التطبيق. بالنسبة لمعظم الاستخدامات الصناعية العامة -، فإن معدات تجهيز الأغذية، والكسوة المعمارية، ومصنع المواد الكيميائية القياسي - تعتبر السلعة 316L هي الخيار الصحيح والأكثر اقتصادًا. ومع ذلك، هناك سيناريوهات محددة حيث لا يُفضل 316L Mod فحسب، بل يكون مطلوبًا بموجب الكود أو العقد:

المكونات النووية - أنابيب نظام تبريد المفاعل، وأغلفة الضغط، ولوحات الدائرة الأولية - تم تصنيعها وفقًا لمعايير RCC-M (الكود النووي الفرنسي)، أو ASME القسم III، أو معايير مماثلة. تنص هذه القواعد على الحد الأقصى لمحتوى الكوبالت (أقل من أو يساوي 0.025%) لمنع تكوين Co-60 تحت إشعاع النيوترونات، والذي يصبح مصدرًا مهمًا للتلوث الإشعاعي. لا يتحكم المعيار 316L في الكوبالت؛ 316L Mod يفعل ذلك.
عندما يتم استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي في درجات حرارة أعلى من 500 درجة لفترات طويلة، يصبح الزحف (تشوه البلاستيك البطيء تحت الضغط) هو العامل المحدد للتصميم-. تعمل إضافة النيتروجين الخاضعة للرقابة في 316L Mod (0.06–0.10%) على تحسين مقاومة الزحف بشكل ملحوظ مقارنةً بالمعيار 316L مع النيتروجين غير المنضبط والذي يحتمل أن يكون منخفضًا جدًا. يعد هذا أمرًا بالغ الأهمية لمكونات غلايات توليد الطاقة وأغلفة المبادلات الحرارية في المصانع الكيميائية ذات درجات الحرارة العالية-.
بالنسبة لصهاريج تخزين الغاز الطبيعي المسال ومعدات الصناديق الباردة التي تعمل في درجات حرارة تصل إلى -196 درجة (درجة حرارة النيتروجين السائل)، يلزم إجراء اختبار تأثير شاربي الإضافي في درجة الحرارة المبردة. تؤدي حدود الشوائب الأكثر إحكامًا في 316L Mod - بشكل خاص إلى انخفاض الفوسفور والكبريت - إلى قيم صلابة أكثر اتساقًا وأعلى في حالة- اللوحة الملدنة.
تتطلب بعض عمليات إنتاج API الصيدلانية والعمليات الكيميائية من فئة -أشباه الموصلات مواد ذات الحد الأدنى من التلوث بالعناصر النزرة. تساعد الحدود العليا الخاضعة للرقابة على النحاس والبورون والعناصر المتشردة الأخرى في 316L Mod على ضمان أن مادة اللوحة نفسها لا تصبح مصدرًا لتلوث العملية.
316L Mod مقابل Standard 316L vs 316: مقارنة سريعة
|
الملكية / الميزة |
316 قياسي |
316L قياسي |
316L مود |
|
محتوى الكربون |
أقل من أو يساوي 0.08% |
أقل من أو يساوي 0.030% |
أقل من أو يساوي 0.020% |
|
السيطرة على النيتروجين |
لم يتم تحديد أي شيء |
لم يتم تحديد أي شيء |
0.06–0.10% (ضيق) |
|
حد الكوبالت |
غير محدد |
غير محدد |
أقل من أو يساوي 0.025% |
|
حد البورون |
غير محدد |
غير محدد |
أقل من أو يساوي 0.002% |
|
متوافق مع ASTM A240 |
نعم |
نعم |
نعم (بالإضافة إلى التكميلية) |
|
متوافقة مع الكود النووي |
لا |
لا |
نعم (RCC-M / ASME III) |
|
قابلية اللحام |
جيد |
ممتاز |
ممتاز |
|
مقاومة الزحف |
معتدل |
معتدل |
تحسين (بسبب N) |
|
تكلفة المواد النسبية |
قاعدة |
القاعدة + 5–10% |
القاعدة + 25–40% |
|
التوفر النموذجي |
المخزون الفوري |
المخزون القياسي |
طلب المطحنة / الرصاص الممتد |
|
لا تعكس علاوة سعر 316L Mod التي تتراوح بين 25% و40% على السلعة 316L مواصفات أكثر صرامة للمواد الخام فحسب، بل تعكس أيضًا متطلبات الاختبار الإضافية وإمكانية التتبع وإصدار الشهادات. بالنسبة للتطبيقات النووية أو البرمجية-، لا يوجد بديل مقبول. بالنسبة للتطبيقات التجارية التي لا تحتوي على-تعليمات برمجية، يكون المعيار 316L دائمًا هو الاختيار العقلاني اقتصاديًا. |
المعايير والشهادات المطبقة
يتم شراء لوحة التعديل 316L وتزويدها بموجب مجموعة من معايير المواد الأساسية والمتطلبات التكميلية المحددة للتطبيقات-:
|
المعيار / الكود |
نِطَاق |
الصلة بـ 316L Mod |
|
أستم A240 |
مسطح-Cr مدلفن-لوحة وصفائح وشريط من الفولاذ المقاوم للصدأ |
الكيمياء الأساسية والمتطلبات الميكانيكية |
|
أسمي سا-240 |
رمز أوعية الضغط يعادل ASTM A240 |
مطلوب لأوعية الضغط ذات الترميز ASME- |
|
RCC-M / AFCEN |
كود معدات الجزيرة النووية الفرنسية |
يحدد متطلبات درجة 316L Mod 'Z2 CND 17-12' |
|
ASME القسم الثالث |
كود تصميم المكونات النووية الأمريكية |
يحكم عملية شراء المواد-النووية |
|
إن 10028-7 |
منتجات أوروبية مسطحة لأغراض الضغط |
مواصفات اللوحة الأوروبية المكافئة |
|
أستم A262 |
الكشف عن القابلية للتآكل بين الحبيبات |
غالبًا ما يكون اختبار الممارسة E مطلوبًا لـ 316L Mod |
|
إن 10204 3.2 |
شهادة اختبار المواد مع شاهد TPI |
إلزامية بالنسبة للطاقة النووية وPED من الدرجة الثالثة |
التطبيقات النموذجية للوحة Mod 316L
مكونات حدود ضغط الدائرة الأولية للمفاعل النووي (أغلفة أنابيب سائل التبريد، وألواح الضغط)
High-temperature power plant boiler and heat exchanger shells (>500 درجة خدمة مستمرة)
تتطلب الأصداف الهيكلية لخزانات تخزين الغاز الطبيعي المسال شهادة التأثير المبرد
أوعية مفاعلات الأدوية والتكنولوجيا الحيوية ذات-متطلبات العناصر النزرة عالية النقاء
أوعية ضغط النباتات الكيميائية التي تعمل في بيئات مختلطة من الأحماض أو الكلوريدات عند درجة حرارة مرتفعة
مكونات مبيت الضغط تحت سطح البحر مع متطلبات عمر تصميمي ممتد
مكونات مفاعل الأبحاث ومنشأة إنتاج النظائر المشعة (منخفضة الكوبالت الحرجة)
الأسئلة المتداولة
س: هل 316L Mod هو نفس 316L؟
ج: لا. 316L يعتمد التعديل على 316L ولكنه يطبق ضوابط تركيب أكثر صرامة، خاصة على الكربون (أقل من أو يساوي 0.020%)، والنيتروجين (0.06–0.10%)، والكوبالت (أقل من أو يساوي 0.025%)، والبورون (أقل من أو يساوي 0.002%). لا يحدد المعيار 316L حدود الكوبالت أو البورون على الإطلاق.. 316يتطلب L Mod أيضًا اختبارات إضافية مثل تأثير Charpy المبرد واختبار الشد في درجة الحرارة المرتفعة-.
س: ما الذي يرمز إليه "Mod" في 316L Mod؟
ج: يشير "Mod" إلى "تم التعديل". إنه يشير إلى أن تركيبة القاعدة 316L قد تم تعديلها - على وجه التحديد، حيث تم تشديد العناصر الرئيسية في نطاقات أضيق و/أو تم وضع عناصر إضافية تحت التحكم في الحد الأعلى-. تختلف متطلبات "التعديل" الدقيقة حسب معيار الشراء المحدد أو مواصفات العميل.
س: هل يمكن استبدال المعيار 316L بـ 316L Mod في التطبيقات النووية؟
ج: لا. في التطبيقات ذات الترميز النووي- التي يحكمها RCC-M، أو ASME القسم III، أو الأكواد المكافئة، فإن 316L Mod بحدود الكوبالت والبورون المحددة هي مواصفات إلزامية. لا يمكن استبدال المعيار 316L لأن مستويات الكوبالت والبورون غير الخاضعة للرقابة يمكن أن تؤدي إلى منتجات تنشيط إشعاعي أو مشكلات في التحكم في التفاعل. يتطلب الاستبدال تقييمًا هندسيًا رسميًا وموافقة سلطة الكود، وهو ما لا يتم منحه أبدًا.
س: ما هو مستوى الشهادة المطلوب للوحة Mod 316L؟
ج: عادةً ما تكون شهادات اختبار المواد EN 10204 من النوع 3.2 مطلوبة، مما يعني أن نتائج الاختبار الكيميائي والميكانيكي معتمدة من قبل كل من قسم الجودة بالشركة المصنعة وهيئة فحص تابعة لطرف ثالث (مثل TUV أو Bureau Veritas أو SGS). بالنسبة للتطبيقات النووية، يجب أن يكون المفتش من هيئة تفتيش نووي معتمدة. يجب توثيق رقم الحرارة وإمكانية تتبع الدفعة من الذوبان إلى اللوحة النهائية بشكل كامل.
س: ما هي المهلة الزمنية للوحة Mod 316L؟
ج: 316L Mod ليس سلعة مخزنة لدى معظم الموزعين. ويتم إنتاجه عادةً على أساس طلب مطحنة-مع فترات زمنية تتراوح من 10 إلى 16 أسبوعًا من تاريخ تقديم الطلب، اعتمادًا على أبعاد اللوحة والمعالجة الحرارية ومتطلبات الاختبار. بالنسبة للمواد النووية المؤهلة-، يلزم توفير وقت إضافي لجدولة التفتيش من جانب طرف ثالث. يُنصح بشدة بالشراء المبكر في تخطيط المشروع.
إخلاء المسؤولية: تمثل نطاقات البيانات والتركيب المذكورة في هذا المستند مواصفات 316L Mod الشائعة ويتم توفيرها كمرجع عام فقط. يجب أن تعتمد مشتريات المشروع المحددة على المواصفات التعاقدية المطبقة، ورمز التصميم، ومؤهلات المطاحن المعتمدة. يجب مراجعة جميع القرارات الحاسمة المتعلقة باختيار المواد واستبدالها بواسطة مهندس مواد مؤهل.اتصل بسبائك JN الخاصة بنا مندوب مبيعاتلمناقشة الاقتباس وتأهيل المواد.
