SUS316是含有铬17%、镍12%、钼2.5%等添加剂的不锈钢,是不锈钢中特别耐腐蚀的合金。
不锈钢是通过其表面形成的“钝化膜”来实现耐腐蚀的。这种钝化膜是由铬形成的,它的自我修复能力使其即使膜被撕裂也能再生。钼在氯化物环境中具有增强这些效果的特性,含有钼的 SUS316 被广泛用作与沿海地区和海水接触的产品的材料。
SUS316的特点及主要用途
SUS316属于最常用的奥氏体不锈钢,是奥氏体不锈钢中耐蚀性优良的合金。
奥氏体不锈钢是主要成分除铁(Fe)外还有铬(Cr)和镍(Ni)的不锈钢。具有良好的冷加工性和焊接性,并具有优良的耐腐蚀性。
SUS316是一种通过添加“钼(Mo)”而提高了耐腐蚀性的不锈钢,同时保持了这种奥氏体不锈钢的特性。钼具有提高钝化膜的耐腐蚀性能,阻止钝化膜上划痕引起的腐蚀(点蚀)的进展,增强修复力。
下图显示了钼如何聚集在铬形成的钝化膜上的划痕上,阻止点腐蚀的进程,并修复和再生膜。
SUS316在氯化物环境中具有优异的耐腐蚀性,特别是在海水和盐害地区。但需要注意的是,硝酸等供氧的“氧化性酸”的耐腐蚀性可能与其他奥氏体不锈钢相反。
上表中的SUS316L为了提高冷加工性和焊接后的耐腐蚀性,降低了碳含量,增加了镍含量。减少碳量和增加镍量有降低退火状态硬度和增加加工硬化的作用。此外,通过减少碳量,可以抑制碳化铬在焊缝中析出,从而导致晶间腐蚀。下图显示了焊接热影响区发生的晶间腐蚀。
SUS316耐热温度
SUS316的耐热温度约为800~900℃。
奥氏体不锈钢的耐热温度为“SUS304<SUS316<SUS310S”。SUS304的耐热温度约为700℃~800℃,用作耐热钢的SUS310S的耐热温度约为1000℃。
但是,材料的强度随着温度的升高而降低,因此不能在耐热温度以下的所有环境中使用。下图为碳钢和典型不锈钢的温度-抗拉强度曲线,但SUS316(图中表示为316型)的抗拉强度在600℃左右急剧下降。
SUS316的机械性能(硬度等)
SUS316的力学性能由JIS标准规定,满足上表数值。“HBW”表示“布氏硬度”,“HRBS或HRBW”表示“洛氏硬度”,“HV”表示“维氏硬度”。
另外,SUS316L的屈服强度和抗拉强度略逊于SUS316。这是因为,如上所述,SUS316L 的碳含量比 SUS316 低,镍含量更高。
SUS316的物理特性如上表所示。
另外,与奥氏体不锈钢共通的SUS316也没有磁性。但是,加工可能会改变内部晶体结构,导致部分材料具有磁性晶体结构。在这种情况下,可以通过进行固溶处理来恢复晶体结构并消除磁性。固溶处理是将材料加热到一定温度,保温,然后快速冷却的过程。用SUS316加热到1010~1150℃左右。