317L 対 316L ステンレス鋼: モリブデン含有量、PREN、グレードの選択

2 つの低炭素オーステナイト グレードの比較

317L と 316L はどちらも低炭素、モリブデン含有オーステナイト系ステンレス鋼です。違いは 1 度です。317L は 316L よりもクロム、ニッケル、モリブデンの最小含有量が高く、耐孔食性相当数が向上し、塩化物、低 pH、高温に対する許容範囲が広がります。その他の点では、機械的挙動、溶接性、成形性はほぼ一致しているため、選択の決定はほとんどの場合、強度ではなく使用環境の腐食性によって決まります。

化学組成

以下の組成制限は、プレート、シート、ストリップに関する ASTM A240 に従います。欧州の同等物は、316L については EN 1.4404、317L については EN 1.4438 です。値は重量パーセントです。

要素	316L	317L
カーボン(C)	0.030 max	0.030 max
クロム(Cr)	16.0-18.0	18.0-20.0
ニッケル(Ni)	10.0-14.0	11.0-15.0
モリブデン(Mo)	2.00-3.00	3.00-4.00
マンガン(Mn)	2.00 max	2.00 max
シリコン（Si）	0.75 max	0.75 max
窒素(N)	0.10 max	0.10 max

PREN=Cr + 3.3 Mo + 16 N を適用すると、316L ではおよそ 24 ～ 26、317L では 33 ～ 35 になります。この約 10 ポイントの差がアップグレードの定量的根拠であり、これは塩化物サービスでの孔食開始までの時間の延長に直接つながります。

過酷な使用における耐食性

317L は、より高い塩化物濃度、より低い pH、および高温が組み合わされた環境において決定的な利点を示します。

塩化物および硫酸塩のプロセスストリーム:316L は時間の経過とともにピットや隙間攻撃を受ける可能性がありますが、317L はより大きな安全マージンを維持します。

酸性凝縮物:排煙脱硫吸収装置、ダクト、およびミストエリミネーターは、317L が推奨される低 pH 凝縮水で動作します。

中程度のリン酸と硫酸:317L のモリブデン含有量が高いと、中間の濃度と温度での性能が向上します。

パルプおよび紙の蒸解装置:白液と二酸化塩素のステージは、典型的な 317L の作業です。

ニッケル合金の代替品ではありません:高温の濃酸や継続的な海水浸漬では、どちらのグレードも限界に達し、より高合金の材料が必要になります。

機械的性質

財産	316L	317L
引張強さ、最小	485 MPa	515 MPa
降伏強度 (0.2%)、最小	170 MPa	205 MPa
伸び（50 mm、分）	40%	40%
硬度、最大	95 HRB	95 HRB

どちらのグレードもオーステナイト系で、焼きなましすると非磁性になり、優れた靭性と成形性を備えています。. 317L は冷間成形中に加工硬化がわずかに早くなり、深絞り部品ではより多くの電力と中間焼きなましが必要になる場合があります。

製作と溶接

製造方法は 2 つのグレードでほぼ同じです。どちらも、適合する低炭素フィラー金属（通常は 316L または 317L ワイヤ）を使用して溶接されており、耐食性を維持するための溶接後の熱処理はどちらも必要ありません。 317L は合金化度が高いため、溶接池が酸化したり合金元素が偏析したりしないように、シールドガスの適用範囲とパス間の温度制御に細心の注意を払う必要があります。埋め込まれた鉄、マーキングインク、塩素系溶剤は、材料の欠陥と間違われることが多い早期の孔食の原因となるため、溶接前の清浄度はどちらのグレードでも重要です。

アップグレードの効果が得られるとき

予見可能な障害によるコストが材料のプレミアムを超える場合、316L から 317L へのアップグレードが正当化されます。生産のダウンタイム、環境の浄化、製品の汚染、計画外のコンポーネントの交換などは、通常、プレートやパイプの価格の差を目立たなくします。最も明確なケースは、既知の攻撃的な環境にある新しい機器と、腐食監視により能力の限界で動作していることが示された既存の 316L ユニットです。適切な流量、穏やかな化学サービス、食品または医薬品の処理を備えた標準的な海水システムの場合、316L が依然として経済的で正しい選択です。

よくある質問

Q: 317L と 316L の主な違いは何ですか?
317L は 316L よりもクロム、ニッケル、モリブデンを多く含み、Cr 16 ～ 18%、Mo 2 ～ 3% に対して Cr は約 18 ～ 20%、Mo 3 ～ 4% となっており、耐孔食性は約 33 ～ 35 に相当します。

Q: 317L は 316L より強いですか?
わずかに。 ASTM A240 では、316L の場合は 485 MPa と 170 MPa であるのに対し、317L の場合は最小引張強さ 515 MPa と降伏強さ 205 MPa が必要です。

Q: 316L の代わりに 317L を指定する必要があるのはどのような場合ですか?
サービスが高い塩化物、低い pH およびより高い温度を組み合わせている場合、または腐食モニタリングにより、既存のユニットで 316L が限界近くで動作していることが示された場合。

Q: 317L は溶接が難しいですか?
基本的なことではありませんが、合金含有量が高くなると、溶接部の耐食性を維持するために、より優れたシールドガス適用範囲とより厳密なパス間温度制御が必要になります。

Q：317Lは海水でも使用できますか？
汽水や流水冷却水回路に適していますが、隙間のある連続海水浸漬ではその能力を超え、より高合金グレードが必要になります。

Q: どのグレードがお得ですか?
316L はコストが安く、ほとんどの一般的な腐食義務をカバーします。早期のピッチングによるダウンタイムと交換コストが材料価格の差を超える場合、317L はプレミアムの価値があります。