Rohrförmiger Inoxstahl Sanmac® 316/316L

Sanmac® 316/316L ist ein molybdänlegierter austenitischer Chrom-Nickel-Stahl mit verbesserter Bearbeitbarkeit, der in erster Linie als Hohlstab für industrielle Anwendungen geliefert wird, die eine höhere Korrosionsbeständigkeit erfordern als Stähle des Typs 304/304L. Normen

• ASTM: MT 316, MT 316L
• UNS: S31600, S31603
• EN Nummer: 1.4401, 1.4404
• EN Bezeichnung: X 5 CrNiMo 17-12-2, X 2 CrNiMo 17-12-2
• JIS: SUS316TKA

Produktnormen

• EN 10216-5* (Dichtheitsprüfung zeitversetzt zum fertigen Bauteil), EN 10297-2, EN 10294-2
• ASTM A511
• JIS G3446

Chemische Zusammensetzung (nominal), %

• C: ≤ 0,030
• Si: ≤ 0,75
• Mn: ≤ 2,00
• P: ≤ 0,040
• S: ≤ 0,030
• Cr: 16.5
• Ni: 11
• Mo: 2.1

Anwendungen

• Bearbeitete Teile für Rohr- und Rohrverschraubungen
• Komponenten für Ventile, Pumpen, Wärmetauscher und Behälter
• Rohrwellen und Komponenten für die chemische, petrochemische, Düngemittel-, Zellstoff- und Papier- und Kraftwerksindustrie sowie für die Herstellung von Arzneimitteln, Lebensmitteln und Getränken

Korrosionsbeständigkeit Allgemeine Korrosion

• Gute Beständigkeit gegen organische Säuren bei hohen Konzentrationen und Temperaturen (außer Ameisensäure und Säuren mit korrosiven Verunreinigungen)
• Gute Beständigkeit gegen anorganische Säuren (z.B. phosphorsäure) bei mäßigen Konzentrationen/Temperaturen; Schwefelsäure unter 20% bei mäßigen Temperaturen; kann in Schwefelsäure >90% bei niedriger Temperatur verwendet werden
• Beständig gegen Sulfate, Sulfide und Sulfite
• Beständig in ätzenden Umgebungen

Interkristalline Korrosion

• Niedriger Kohlenstoffgehalt verleiht gute Beständigkeit gegen interkristalline Korrosion

Spannungskorrosionsrissbildung

• Austenitische Stähle können oberhalb von ~60°C (140°F) unter Zugbelastung anfällig sein, insbesondere in chloridhaltigen Lösungen; für eine höhere Beständigkeit sollten austenitisch-ferritische Güten in Betracht gezogen werden (z. B. SAF 2304, Alleima 10RE51 oder Sanmac® 2205)

Lochfraß und Spaltkorrosion

• Erhöhte Beständigkeit durch Molybdängehalt; Sanmac® 316/316L hat eine wesentlich höhere Beständigkeit als AISI 304/304L

Gaskorrosion

• Einsetzbar in Luft bis zu 850°C (1560°F)
• Einsetzbar in Dampf bis zu 750°C (1380°F)
• Korrosionsbeständigkeit in schwefelhaltigen Rauchgasen reduziert; einsetzbar bis zu 600-750°C je nach Einsatzbedingungen und Verunreinigungen

Lieferformen

• Hohlstahl: in vielen Abmessungen bis 250 mm Außendurchmesser in lösungsgeglühtem und weißgebeiztem Zustand auf Lager (Bauteilabmessungen nach Bearbeitung garantiert)
• Abmessungen: Außendurchmessertoleranz +2 / -0% (min +1 / -0 mm), Innendurchmessertoleranz +0 / -2% (min +0 / -1 mm), Geradheit ±1,5 mm/m. Andere Toleranzen sind auf Sonderbestellung erhältlich.
• Auch in Stangen mit verbesserter Bearbeitbarkeit erhältlich (Sanmac-Marke)

Wärmebehandlung (nach der Verarbeitung empfohlen)

• Spannungsabbau: 850-950°C (1560-1740°F), an der Luft abkühlen
• Lösungsglühen: 1000-1100°C (1830-2010°F), schnelles Abkühlen an Luft oder in Wasser

Mechanische Eigenschaften (typisch) Bei 20°C (68°F) - Metrisch

• Festigkeit Rp0.2 (a): ≥ 220 MPa
• Festigkeit Rp1.0 (a): ≥ 250 MPa
• Zugfestigkeit Rm: 515-690 MPa
• Verlängerung A (b): ≥ 45%
• Verlängerung A2: ≥ 35%
• Härte: ≤ 90 HRB

Bei 20°C (68°F) - Imperial

• Druckfestigkeit Rp0.2 (a): ≥ 32 ksi
• Druckfestigkeit Rp1.0 (a): ≥ 36 ksi
• Zugfestigkeit: 75-100 ksi
• Dehnung: ≥ 45% (A) und ≥ 35% (A2)
• Härte: ≤ 90 HRB

Festigkeit bei erhöhten Temperaturen (metrisch, MPa)

• 50°C: Rp0,2 ≥ 210, Rp1,0 ≥ 240
• 100°C: Rp0.2 ≥ 180, Rp1.0 ≥ 215
• 150°C: Rp0,2 ≥ 165, Rp1,0 ≥ 195
• 200°C: Rp0,2 ≥ 150, Rp1,0 ≥ 180
• 250°C: Rp0,2 ≥ 140, Rp1,0 ≥ 170
• 300°C: Rp0,2 ≥ 135, Rp1,0 ≥ 160
• 350°C: Rp0,2 ≥ 130, Rp1,0 ≥ 155
• 400°C: Rp0,2 ≥ 125, Rp1,0 ≥ 150
• 450°C: Rp0,2 ≥ 123, Rp1,0 ≥ 148
• 500°C: Rp0,2 ≥ 120, Rp1,0 ≥ 145
• 550°C: Rp0,2 ≥ 115, Rp1,0 ≥ 140
• 600°C: Rp0,2 ≥ 110, Rp1,0 ≥ 135

Schlagzähigkeit

• Sehr gute Schlagzähigkeit bei Raum- und Tiefsttemperaturen; erfüllt 60 J bei -196°C nach EN 13445-2 (UFPV-2) und EN 10216-5

Physikalische Eigenschaften

• Dichte: 8,0 g/cm³ (0,29 lb/in³)

Wärmeleitfähigkeit (W/m-°C / Btu/ft-h-°F)

• 20°C: 14 W/m-°C (68°F: 8 Btu/ft-h-°F)
• 100°C: 15 W/m-°C (200°F: 8,5 Btu/ft-h-°F)
• 200°C: 17 W/m-°C (400°F: 10 Btu/ft-h-°F)
• 300°C: 18 W/m-°C (600°F: 10,5 Btu/ft-h-°F)
• 400°C: 20 W/m-°C (800°F: 11,5 Btu/ft-h-°F)
• 500°C: 21 W/m-°C (1000°F: 12,5 Btu/ft-h-°F)
• 600°C: 23 W/m-°C (1100°F: 13 Btu/ft-h-°F)

Spezifische Wärmekapazität (J/kg-°C / Btu/lb-°F)

• 20°C: 485 J/kg-°C (68°F: 0,11 Btu/lb-°F)
• 100°C: 500 J/kg-°C (200°F: 0,12 Btu/lb-°F)
• 200°C: 515 J/kg-°C (400°F: 0,12 Btu/lb-°F)
• 300°C: 525 J/kg-°C (600°F: 0,13 Btu/lb-°F)
• 400°C: 540 J/kg-°C (800°F: 0,13 Btu/lb-°F)
• 500°C: 555 J/kg-°C (1000°F: 0,13 Btu/lb-°F)
• 600°C: 575 J/kg-°C (1100°F: 0,14 Btu/lb-°F)

Thermische Ausdehnung, Mittelwerte (×10-⁶ pro °C)

• 30-100°C: 16.5
• 30-200°C: 17
• 30-300°C: 17.5
• 30-400°C: 18
• 30-500°C: 18
• 30-600°C: 18.5
• 30-700°C: 18.5

Elastizitätsmodul (×10³ MPa)

• 20°C: 200 ×10³ MPa
• 100°C: 194 ×10³ MPa
• 200°C: 186 ×10³ MPa
• 300°C: 179 ×10³ MPa
• 400°C: 172 ×10³ MPa
• 500°C: 165 ×10³ MPa

Schweißen

• Gute Schweißbarkeit. Geeignete Verfahren: MMA/SMAW und Schutzgasschweißen; WIG/GTAW ist erste Wahl.
• Aufgrund der Zerspanungslegierung können die Oberflächenoxide auf den Schweißraupen höher sein - Lichtbogeninstabilität beim WIG-Schweißen ohne Zusatzwerkstoff möglich; Schweißen mit Zusatzwerkstoff verhält sich ähnlich wie bei Standard 316L.
• Empfohlene Wärmeeinbringung < 2,0 kJ/mm und Zwischenlagentemperatur < 150°C (300°F). Eine Wärmebehandlung vor/nach dem Schweißen ist normalerweise nicht erforderlich.
• Empfohlene Schweißzusatzwerkstoffe: WIG/GTAW oder MIG/GMAW - ISO 14343 S 19 12 3 L / AWS A5.9 ER316L; MMA/SMAW - ISO 3581 E 19 12 3 L R / AWS A5.4 E316L-17

Bearbeitung

• Sanmac® ist das Markenzeichen von Alleima für verbesserte Zerspanbarkeit ohne Beeinträchtigung der Korrosionsbeständigkeit oder mechanischen Festigkeit.
• Verbesserte Zerspanbarkeit durch optimierte nichtmetallische Einschlüsse, optimierte chemische Zusammensetzung und optimierte Prozess-/Fertigungsparameter.
• Detaillierte Schnittdatenempfehlungen finden Sie in der Broschüre S-02909-ENG; ein Bearbeitungsdiagramm (Bereiche für Standzeiten ≥10 Minuten) wird für Drehen, Gewindeschneiden, Abstechen/Einstechen, Bohren, Fräsen und Sägen mitgeliefert.

Karakteristika / technische Daten

• Handelsname: Sanmac® 316/316L
• Hersteller / Marke: Alleima
• Werkstofftyp: Molybdän-legierter austenitischer Chrom-Nickel-Stahl
• EN-Nummern: 1.4401, 1.4404
• UNS: S31600, S31603
• Typische chemische Zusammensetzung (Gew.-%): C ≤0,030; Si ≤0,75; Mn ≤2,00; P ≤0,040; S ≤0,030; Cr 16,5; Ni 11; Mo 2,1
• Dichte: 8,0 g/cm³
• Festigkeit (20°C): Rp0.2 ≥220 MPa; Rp1.0 ≥250 MPa; Zugfestigkeit 515-690 MPa; Dehnung ≥45%
• Lieferformen: Hohlstab bis Ø250 mm OD (lösungsgeglüht, weiß gebeizt); auch in Stangenform lieferbar
• Typische Toleranzen (Hohlstab): OD +2 / -0% (min +1 / -0 mm); ID +0 / -2% (min +0 / -1 mm); Geradheit ±1,5 mm/m
• Wärmebehandlungsempfehlungen: Spannungsarmglühen 850-950°C; Lösungsglühen 1000-1100°C
• Empfohlene Schweißzusätze: ER316L / E316L-17 (siehe Abschnitt Schweißen)