316 vs 316L: Karbon, sensibilisering og sveising

Den eneste forskjellen som betyr noe

316 (EN 1.4401) tillater opptil 0.08% karbon; 316L (EN 1.4404) begrenser det til 0.03%. Krom, nikkel og molybden er like. Denne karbonbegrensningen finnes av én grunn: sveising.

Sensibilisering i ett avsnitt

Når austenittisk rustfritt stål med standard karboninnhold befinner seg i området 450–850 °C — nøyaktig det varmepåvirkede sonen i en sveis opplever — kombineres karbon med krom og danner karbider ved korngrensene. Metallet ved siden av disse grensene utarmes for krom og mister korrosjonsmotstand: sensibilisering, som fører til interkrystallinsk angrep («sveiseforfall»). Med karbon på eller under omtrent 0.03% er karbiddannelsen langsom nok til at normal sveising ikke sensibiliserer skjøten, og ingen oppløsningsgløding etter sveising er nødvendig.

Avveiningene

• Styrke: minimumsverdiene for flytegrense og strekkfasthet for 316L er litt lavere enn for 316 i standardene (i størrelsesorden 10–15 MPa på flytegrense i EN 10088). For de fleste fabrikasjoner er dette uvesentlig, men konstruksjonsnormer for trykkbeholdere har separate tillatte verdier — kontroller hvilken kvalitet beregningen brukte.
• Drift ved høy temperatur: for drift i krypeområdet (omtrent over 500 °C) spesifiseres i stedet varianten med høyere karboninnhold (316H); 316L er feil valg der.
• Kostnad og tilgjengelighet: i mange markeder er 316L nå standarden på lager og 316 er spesialbestillingen — det historiske prisforholdet har i stor grad snudd for tynnplate og plate.

Dobbeltsertifisering

Mye kommersielt lager er dobbeltsertifisert 316/316L: smeltet til karbon etter L-kvalitet, men testet for å oppfylle de høyere mekaniske egenskapene til 316, og merket etter begge standarder. Dette lageret tilfredsstiller begge betegnelser. For sveiset fabrikasjon i korrosiv drift er den praktiske regelen enkel: spesifiser 316L (eller dobbeltsertifisert), og reserver ren 316 for ikke-sveisede eller høytemperaturanvendelser.

Lesing av sertifikatet

Forskjellen er synlig på valsverksertifikatet og verdt å kontrollere ved levering: for 316L må karbonlinjen vise 0.03% maksimum, med faktiske verdier vanligvis 0.01–0.02%. Materiale som selges som dobbeltsertifisert, vil vise begge kvalitetsbetegnelser og mekaniske resultater som oppfyller de høyere minimumsverdiene for 316. En vanlig spesifikasjonsfeil er å angi «316» på en fabrikasjonstegning for utstyr som skal sveises og brukes i kloriddrift; fabrikanten sveiser da enten materiale med standard karboninnhold og aksepterer risiko for sensibilisering, eller kjøper i stillhet 316L. Å skrive «316L (dobbeltsertifisert til 316 akseptabelt)» fjerner tvetydigheten i én linje. Merk også at tilsatsmaterialer matches til L-kvaliteten (316L-tilsats er standard selv på 316-grunnmateriale), så lager av forbruksmaterialer sjelden trenger å endres når et prosjekt bytter til L-kvaliteten.

Én variant til å kjenne

EN-praksis skiller samme par som 1.4401 (316) og 1.4404 (316L); JIS SUS316/SUS316L følger samme karbonregel. På territoriet for titanstabiliserte kvaliteter er det parallelle paret 316Ti/1.4571, som løser sensibilisering ved å binde karbon opp som titankarbider i stedet — en annen mekanisme som ikke bør blandes sammen med L-kvalitetene ved spesifisering.