Acier inoxydable 316/316L

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Acier inoxydable 316/316L

L’alliage 316/316L (UNS S31600/S31603) est un acier inoxydable austénitique au chrome-nickelmolybdène développé pour offrir une meilleure résistance à la corrosion que l’alliage 304/304L dans des environnements modérément corrosifs. Il est souvent utilisé dans les flux de traitement contenant des chlorures ou des halogénures. L’ajout de molybdène améliore la résistance générale à la corrosion et aux piqûres de chlorure. Il offre également une résistance au fluage, à la rupture et à la traction plus élevée à des températures élevées. Il est courant que le 316L soit doublement certifié 316 et 316L. La chimie à faible teneur en carbone du 316L combinée à un ajout d’azote permet au 316L de répondre aux propriétés mécaniques du 316.L’alliage 316/316L résiste à la corrosion atmosphérique, ainsi qu’aux environnements modérément oxydants et réducteurs. Il résiste également à la corrosion dans les atmosphères marines polluées. L’alliage a une excellente résistance à la corrosion intergranulaire à l’état brut de soudage. L’alliage 316/316L a une excellente résistance et ténacité à des températures cryogéniques. L’alliage 316/316L est amagnétique à l’état recuit, mais peut devenir légèrement magnétique à la suite d’un travail à froid ou d’un soudage. Il peut être facilement soudé et traité par des pratiques de fabrication d’atelier standard.

bar-rod
Pipe/Tube
PlateSheet
 
 

Applications

  • Traitement chimique et pétrochimique — récipients sous pression, réservoirs, échangeurs de chaleur, systèmes de tuyauterie, brides, raccords, vannes et pompes
    Transformation des aliments et des boissons
    Marin
    Médical
    Raffinage du pétrole
    Traitement pharmaceutique
    Production d’électricité — nucléaire
    Pâtes et papiers
    Textiles
    Traitement de l’eau

Normes

ASTM........ Un 240
ASME........ SA 240
AMS.......... 5524/5507
QQ-S........ 766

Propriétés générales

L’alliage 316/316L (UNS S31600/S31603) est un acier inoxydable austénitique au chrome-nickelmolybdène développé pour offrir une meilleure résistance à la corrosion que l’alliage 304/304L dans des environnements modérément corrosifs. Il est souvent utilisé dans les flux de traitement contenant des chlorures ou des halogénures. L’ajout de molybdène améliore la résistance générale à la corrosion et aux piqûres de chlorure. Il offre également une résistance au fluage, à la rupture et à la traction plus élevée à des températures élevées.
Il est courant que le 316L soit doublement certifié 316 et 316L. La chimie à faible teneur en carbone du 316L combinée à un ajout d’azote permet au 316L de répondre aux propriétés mécaniques du 316.


L’alliage 316/316L résiste à la corrosion atmosphérique, ainsi qu’aux environnements modérément oxydants et réducteurs. Il résiste également à la corrosion dans les atmosphères marines polluées. L’alliage a une excellente résistance à la corrosion intergranulaire à l’état brut de soudage. L’alliage 316/316L a une excellente résistance et ténacité à des températures cryogéniques.
L’alliage 316/316L est amagnétique à l’état recuit, mais peut devenir légèrement magnétique à la suite d’un travail à froid ou d’un soudage. Il peut être facilement soudé et traité par des pratiques de fabrication d’atelier standard.

Résistance à la corrosion

Dans la plupart des applications, l’alliage 316/316L a une résistance à la corrosion supérieure à celle de l’alliage 304/304L. Les environnements de traitement qui ne corrodent pas l’alliage 304/304L n’attaqueront pas cette nuance. Une exception, cependant, est dans les acides hautement oxydants tels que l’acide nitrique où les aciers inoxydables contenant du molybdène sont moins résistants. L’alliage 316/316L fonctionne bien dans les services contenant du soufre tels que ceux rencontrés dans l’industrie des pâtes et papiers. L’alliage peut être utilisé à des concentrations élevées à des températures allant jusqu’à 38 °C (120 °F). L’alliage 316/316L a également une bonne résistance aux piqûres dans l’acide phosphorique et acétique. Il fonctionne bien dans l’ébullition de l’acide phosphorique à 20%. L’alliage peut également être utilisé dans les industries de transformation alimentaire et pharmaceutique où il est utilisé pour manipuler des acides organiques et gras chauds dans le but de minimiser la contamination du produit.


L’alliage 316/316L fonctionne bien dans le service d’eau douce, même avec des niveaux élevés de chlorures. L’alliage a une excellente résistance à la corrosion dans les environnements marins dans des conditions atmosphériques.
La teneur plus élevée en molybdène de l’alliage 316/316L garantit une résistance supérieure aux piqûres par piqûres par rapport à l’alliage 304/304L dans les applications impliquant des solutions de chlorure, en particulier dans un environnement oxydant. Dans la plupart des cas, la résistance à la corrosion des alliages 316 et 316L sera à peu près égale dans la plupart des environnements corrosifs. Cependant, dans les environnements suffisamment corrosifs pour provoquer une corrosion intergranulaire des soudures et des zones affectées par la chaleur, l’alliage 316L doit être utilisé en raison de sa faible teneur en carbone.

 

Composition (pourcentage de poids)

 

Le CCT2

CPT3 (en anglais seulement)

ALLIAGE

Cr

Lu

N

PREN1

°F (°C)

°F (°C)

Modèle 304

18.0

0.06

19.0

27,5 <

(< à 2,5)

Modèle 316

16.5

2.1

0.05

24.2

27.5

(-2.5)

59

(15.0)

Modèle 317

18.5

3.1

0.06

29.7

35.0

(1.7)

66

(18.9)

SSC-6MO

20.5

6.2

0.22

44.5

110

(43.0)

149

(65)

Température la plus basse (°F) à laquelle le taux de corrosion dépasse 5mpy

CORROSION

ENVIRONNEMENT

Type

316L

Type

304

2205

(UNS S32205)

2507

0,2 % d’acide chlorhydrique

> Ébullition

> Ébullition

> Ébullition

> Ébullition

Acide chlorhydrique à 1 %

86

86p

185

> Ébullition

10% d’acide sulfurique

122

140

167

60% d’acide sulfurique

<54

<59

<57

96% d’acide sulfurique

113

77

86

85% d’acide phosphorique

203

176

194

203

10% d’acide nitrique

> Ébullition

> Ébullition

> Ébullition

> Ébullition

65% d’acide niitrique,

212

212

221

230

80% d’acide acétique

> Ébullition

212p

> Ébullition

> Ébullition

50% d’acide formique

104

≤50

194

194

50% d’hydroxyde de sodium

194

185

194

230

83% d’acide phosphorique +

2% d’acide fluorhydrique

149

113

122

140

60% d’acide nitrique +

2% d’acide hydrolyrique

140 >

140 >

140 >

140 >

50% d’acide acétique +

50% anhydride acétique

248

> Ébullition

212

230

1% d’acide chlorhydrique +

0,3 % de chlorure ferrique

77p

68p

113ps

203ps

10% d’acide sulfurique +

2000ppm Cl- + N2

77

95

122

10% d’acide sulfurique +

2000ppm Cl- + SO2

<<59p

<59

104

WPA1, teneur élevée en Cl

≤50

<<50

113

203

WPA2, teneur élevée en F

≤50

<<50

140

167

ps = des piqûres peuvent se produire
ps = corrosion par piqûres/crevasses peut se produire

 

WPA

P2O5

CL-

F-

H2SO4

Fe2O3

Al2O3

Le SiO2

CaO

MgO

1

54

0.20

0.50

4.0

0.30

0.20

0.10

0.20

0.70

2

54

0.02

2.0

4.0

0.30

0.20

0.10

0.20

0.70

Analyse chimique

% de poids (toutes les valeurs sont maximales, sauf indication contraire d’une plage)

Élément

316

316L

Chrome

16,0 min.-18,0 max.

16,0 min.-18,0 max.

Nickel

10,0 min.-14,0 max.

10,0 min.-14,0 max.

Molybdène

2.00 min.-3.00 max.

2.00 min.-3.00 max.

Carbone

0.08

0.030

Manganèse

2.00

2.00

Phosphore

0.045

0.045

Sulfer

0.03

0.03

Silicium

0.75

0.75

Azote

0.1

0.1

Fer

Balance

Balance

 

 

Propriétés physiques

Densité

0,285 livre/po3
7,90 g/cm3

Chaleur spécifique

0,11 BTU/lb-°F (32 à 212 °F)
450 J/kg-°K (0 – 100°C)

Module d’élasticité

29,0 x 106 lb/po²
200 GPa

 

Conductivité thermique 212 °F (100 °C)

10,1 BTU/h/pi2/pi/°F
14,6 W/m-°K

Plage de fusion

2450 à 2630°F
1390 à 1440°C

Résistivité électrique

29,1 microhm-in à 68°C
74 Microhm-cm à 20°C
Coefficient moyen de dilatation thermique

Plage de température

 

°F

°C

po/po °F

cm/cm °C

68-212

20-100

9,2 × 10-6

16,6 × 10-6

68-932

20-500

10,6 × 10-6

18,2 × 10-6

68-1832

20-1000

10,8 × 10-6

19,4 × 10-6

Propriétés mécaniques

 

ASTM

 

Typique*

Modèle 316

Modèle 316L

Limite d’élasticité décalée de 0,2 %, ksi

44

Durée : 30 min.

Durée : 25 min.

Résistance à la traction ultime, ksi

85

Durée : 75 min.

Durée : 70 min.

Allongement en 2 pouces, %

56

Durée : 40 min.

Durée : 40 min.

Réduction de la superficie, %

69

Dureté, Rockwell B

81

95 max.

95 max.

 

 

Données de fabrication

L’alliage 316/316L peut être facilement soudé et traité par des pratiques de fabrication d’atelier standard.

Formage à chaud

Des températures de fonctionnement de 1700 à 2200 °F (927 à 1204 °C) sont recommandées pour la plupart des processus de travail à chaud. Pour une résistance maximale à la corrosion, le matériau doit être recuit à 1900 °F (1038 °C) minimum et trempé à l’eau ou refroidi rapidement par d’autres moyens après le travail à chaud.

Formage à froid

L’alliage est assez ductile et se forme facilement. Les opérations de travail à froid augmenteront la résistance et la dureté de l’alliage et pourraient le laisser légèrement magnétique.

Usinage

L’alliage 316/316L est sujet à l’écrouissage lors de la déformation et à la rupture des copeaux. Les meilleurs résultats d’usinage sont obtenus avec des vitesses plus lentes, des avances plus lourdes, une excellente lubrification, un outillage tranchant et un équipement rigide puissant.

Opération

Outil

Lubrification

CONDITIONS

 

 

 

Profondeur-mm

Profondeur d’entrée

Avance-mm/t

Injection entrante/t

Vitesse-m/min

Vitesse-pi/min

Tournant

Acier rapide

Huile de coupe

6

.23

0.5

.019

11-16

36.1-52.5

Tournant

Acier rapide

Huile de coupe

3

.11

0.4

.016

18-23

59.1-75.5

Tournant

Acier rapide

Huile de coupe

1

.04

0.2

.008

25-30

82-98.4

Tournant

Carbure

Huile sèche ou de coupe

6

.23

0.5

.019

70-80

229.7-262.5

Tournant

Carbure

Huile sèche ou de coupe

3

.11

0.4

.016

85-95

278.9-312.7

Tournant

Carbure

Huile sèche ou de coupe

1

.04

0.2

.008

100-110

328.1-360.9

 

 

 

Profondeur de coupe-mm

Profondeur d’encastrement

Avance-mm/t

Injection entrante/t

Vitesse-m/min

Vitesse-pi/min

Découpage

Acier rapide

Huile de coupe

1.5

.06

0.03-0.05

.0012-.0020

16-21

52.5-68.9

Découpage

Acier rapide

Huile de coupe

3

.11

0.04-0.06

.0016-.0024

17-22

55.8-72.2

Découpage

Acier rapide

Huile de coupe

6

.23

0.05-0.07

.0020-.0027

18-23

59-75.45

 

 

 

Perçage ø mm

Percer ø

Avance-mm/t

Injection entrante/t

Vitesse-m/min

Vitesse-pi/min

Forage

Acier rapide

Huile de coupe

1.5

.06

0.02-0.03

.0008-.0012

10-14

32.8-45.9

Forage

Acier rapide

Huile de coupe

3

.11

0.05-0.06

.0020-.0024

12-16

39.3-52.5

Forage

Acier rapide

Huile de coupe

6

.23

0.08-0.09

.0031-.0035

12-16

39.3-52.5

Forage

Acier rapide

Huile de coupe

12

.48

0.09-0.10

.0035-.0039

12-16

39.3-52.5

 

 

 

 

 

Avance-mm/t

Injection entrante/t

Vitesse-m/min

Vitesse-pi/min

Profilage de fraisage

Acier rapide

Huile de coupe

 

 

0.05-0.10

.002-.004

10-20

32.8-65.6

 

 

Soudure

L’alliage 316/316L peut être facilement soudé par la plupart des procédés standard. Un post
Le traitement thermique des soudures n’est pas nécessaire.