Марки стали
AISI 316 (08Х17Н13М2) — нержавеющая сталь
- 316
- 08Х17Н13М2
- 1.4401
- X5CrNiMo17-12-2
- SUS316
AISI 316 (UNS S31600) — головная молибденсодержащая аустенитная нержавеющая сталь типа 18/12 + Mo, «морская» нержавейка. От массовой 304 ее отличает добавка 2–3 % молибдена: он стабилизирует пассивную пленку и резко повышает стойкость к питтинговой и щелевой коррозии в хлоридных средах — морская и соленая вода, реагенты, многие кислоты. Базовая 316 — нестабилизированная, с углеродом до 0,08 % (отсюда чуть более высокая прочность: предел текучести ≥205 МПа против ≥170 у 316L). У марки есть две практически важные разновидности, которые описываются здесь же, а не отдельно: 316L (L = Low carbon, C ≤ 0,03 %) — низкоуглеродистая, не сенсибилизируется при сварке и не требует послесварочного отжига для защиты от межкристаллитной коррозии (МКК); и 316Ti — стабилизированная титаном (Ti ≥5×C), которая держит стойкость к МКК и при длительной работе в горячем интервале 425–850 °C. Про российский аналог: AISI 316 и ГОСТ-марки близкие, но не тождественные. Нестабилизированную 316 в РФ обычно поставляют как 08Х17Н13М2, но это нереестровое (ТУ) обозначение — в реестре ГОСТ 5632-72 и действующего ГОСТ 5632-2014 такой марки нет, там зарегистрированы только стабилизированные титаном 08Х17Н13М2Т / 10Х17Н13М2Т (это ближе к 316Ti, чем к чистой 316). Иными словами, точного реестрового нестабилизированного ГОСТ-аналога у 316 нет; ближайшая реестровая марка этого типа — Ti-стабилизированная 08Х17Н13М2Т. Поэтому при замене сверяйте химию и наличие титана в конкретном стандарте. Зарубежные обозначения: EN/DIN 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2), вариант с повышенным Mo — 1.4436 (X3CrNiMo17-13-3), JIS SUS316.
- КлассМолибденсодержащая аустенитная нержавеющая (коррозионно-стойкая) сталь, тип 18/12 + Mo (нестабилизированная, повышенный углерод)
- Российский аналог08Х17Н13М2 · 08Х17Н13М2Т (ГОСТ 5632-2014; ≈ 316Ti)
- Рабочая температура−196 … ~+600 °C длительно под нагрузкой (рос. марочник 08Х17Н13М2Т сохраняет прочность/пластичность до ~+600 °C); жаростойкость (окалиностойкость) на воздухе — до ~870 °C при прерывистой и ~925 °C при непрерывной службе (AZoM/BSSA). Важно: непрерывная эксплуатация нестабилизированной 316 в интервале 425–860 °C нежелательна, если затем важна водная коррозионная стойкость (риск сенсибилизации — здесь выбирают 316L или 316Ti); при длительных выдержках 550–850 °C — риск выделения sigma-фазы
- Зарубежный аналог1.4401 / X5CrNiMo17-12-2 (повыш. Mo — 1.4436 / X3CrNiMo17-13-3)
Магнитность
В отожженном (аустенизированном) состоянии практически немагнитна — чистый аустенит. После холодной деформации (гибка, штамповка, вытяжка, резьбонарезание) часть аустенита переходит в мартенсит деформации, и сталь становится слабомагнитной. Слабое притягивание магнита на гнутой кромке или сварном шве — норма для 316, а не признак подделки или другой марки. Молибден на магнитные свойства влияния практически не оказывает.
Химический состав
Состав по стандартам (ГОСТ 5632-2014, ASTM A240/A276, EN 10088). Где стандарты расходятся — приведены оба коридора.
| Элемент | Содержание, % | Примечание |
|---|---|---|
| C (углерод) | ≤0,08 (AISI 316, ASTM A240/A276; ГОСТ-аналог 08Х17Н13М2 / реестр. 08Х17Н13М2Т) / ≤0,07 (EN 1.4401) | Ключевое отличие головной 316 от низкоуглеродистой 316L (≤0,03): у нестабилизированной 316 углерод до 0,08 %. Более высокий C дает чуть большую прочность, но при сварке толстых сечений возможна сенсибилизация (карбиды Cr) — тогда берут 316L (низкий C) или 316Ti (Ti связывает C). |
| Cr (хром) | 16,0–18,0 (AISI 316, ASTM A240/A276; ГОСТ-семейство 08Х17Н13М2Т/10Х17Н13М2Т по 5632-72/5632-2014) / 16,5–18,5 (EN 1.4401) | По официальной Таблице 1 ГОСТ 5632-72/5632-2014 для молибденового аустенитного семейства (08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т и др.) хром 16,00–18,00 — как у ASTM. Коридор 16,5–18,5 — это EN 1.4401 (его часто ошибочно приписывают ГОСТу распространители, но в реестровой таблице ГОСТ его нет). Хром обеспечивает базовую пассивность нержавейки. |
| Ni (никель) | 10,0–14,0 (AISI 316, ASTM A240/A276) / 12,0–14,0 (ГОСТ-семейство 08Х17Н13М2Т/10Х17Н13М2Т по 5632-72/5632-2014) / 10,0–13,0 (EN 1.4401) | Никель стабилизирует аустенит. По официальной Таблице 1 ГОСТ 5632-72/5632-2014 для этого семейства никель 12,00–14,00 (нижняя граница 12, выше, чем у ASTM и EN); коридор 10–14 у ASTM, 10–13 у EN 1.4401. |
| Mo (молибден) | 2,0–3,0 (AISI 316, ASTM A240/A276; ГОСТ-семейство 08Х17Н13М2Т/10Х17Н13М2Т) / 2,0–2,5 (EN 1.4401; повыш. Mo — 1.4436 = 2,5–3,0) | Главный легирующий элемент 316 — отсутствует в 304. Именно Mo дает стойкость к хлоридам/питтингу (PREN ≈24–26 против ≈18–20 у 304). EN 1.4401 нормирует 2,0–2,5; вариант с повышенным молибденом 1.4436 / X3CrNiMo17-13-3 — 2,5–3,0. |
| Mn (марганец) | ≤2,0 | Совпадает во всех стандартах (ASTM, EN, ГОСТ-аналог). Верхний предел; стабилизирует аустенит и связывает серу. |
| Si (кремний) | ≤0,75 (ASTM A240) / ≤1,00 (ASTM A276, EN 1.4401) / ≤0,80 (ГОСТ-семейство 08Х17Н13М2Т/10Х17Н13М2Т) | Расхождение по стандартам подтверждено независимо. Только верхний предел. |
| P (фосфор) | ≤0,045 (ASTM A240/A276, EN 1.4401) / ≤0,035 (ГОСТ-семейство 08Х17Н13М2Т/10Х17Н13М2Т) | ГОСТ-семейство жестче по фосфору. Верхний предел. |
| S (сера) | ≤0,030 (ASTM A240/A276) / ≤0,015 (EN 1.4401) / ≤0,020 (ГОСТ-семейство 08Х17Н13М2Т/10Х17Н13М2Т по 5632-72/5632-2014) | Верхний предел. По официальной Таблице 1 ГОСТ 5632-72/5632-2014 для всего молибденового аустенитного семейства (08Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М2Т, 10Х17Н13М3Т, 03Х17Н14М3 и др.) сера ≤0,020 (жестче, чем ASTM ≤0,030). EN-плита 1.4401 ≤0,015; ASTM ≤0,030. Ранее в датасете стояло ≤0,035 (low-confidence из вторичных источников) — сверка по первичному тексту ГОСТ дала ≤0,020. |
| N (азот) | ≤0,10 (AISI 316, ASTM A240) / ≤0,11 (EN 1.4401) | ASTM A240 для S31600 = ≤0,10; EN-датащиты дают ≤0,11. В ГОСТ для этого семейства азот, как правило, не нормируется. Азот повышает прочность и PREN. |
| Ti (титан) | не нормируется (головная 316 и нестабилиз. 08Х17Н13М2 по ТУ) | Базовая 316 — НЕстабилизированная: титан не добавляется и не контролируется. Это отличие от разновидности 316Ti (Ti ≥5×C, до ~0,70) и от ГОСТ-марок 08Х17Н13М2Т / 10Х17Н13М2Т, где титан связывает углерод и защищает от МКК. |
| Cu (медь) | остаточная, обычно <0,30 (справочно) | По ГОСТ для аустенитных сталей остаточная медь обычно не нормируется (если не оговорено особо); марочники дают <0,3 справочно. В ASTM/EN для 316 не нормируется. |
| Fe (железо) | основа (balance; ≈62–71 расчетно) | Остальное (balance) во всех источниках; ≈62–71 % — расчетная оценка (ниже, чем у 304, из-за Mo и Ni; EN-датащит 1.4401 дает Fe 62,8–71,5), не спецификационный предел. |
Аналоги по стандартам
Ближайшие аналоги — не тождество: при замене сверяйте химию конкретного стандарта.
| AISI / UNS | ГОСТ | EN | DIN | JIS |
|---|---|---|---|---|
| AISI 316 / UNS S31600 (головная, нестабилизированная) | 08Х17Н13М2 (нестабилиз., по ТУ — не реестр. ГОСТ; реестр. аналог типа — Ti-стаб. 08Х17Н13М2Т) | 1.4401 / X5CrNiMo17-12-2 (повыш. Mo — 1.4436 / X3CrNiMo17-13-3) | X5CrNiMo17-12-2 (W.Nr. 1.4401) | SUS316 |
| AISI 316L / UNS S31603 (низкоуглеродистая разновидность, C ≤0,03) | 03Х17Н14М3 (ближайший действующий, ГОСТ 5632-2014); 03Х17Н14М2 (по ТУ) | 1.4404 / X2CrNiMo17-12-2 (повыш. Mo — 1.4435 / X2CrNiMo18-14-3) | X2CrNiMo17-12-2 (W.Nr. 1.4404) | SUS316L |
| AISI 316Ti / UNS S31635 (стабилизированная титаном разновидность) | 08Х17Н13М2Т / 10Х17Н13М2Т (ГОСТ 5632-2014) | 1.4571 / X6CrNiMoTi17-12-2 | X6CrNiMoTi17-12-2 (W.Nr. 1.4571) | SUS316Ti |
Механические свойства
Отожженное (аустенизированное) состояние, 20 °C, если не указано иное.
| Свойство | Значение | Состояние и примечание |
|---|---|---|
| Предел прочности (временное сопротивление)(σв (Rm)) | ≥515 (мин. ASTM), типично до ~620 МПа | отжиг/аустенизация, лист и пруток, 20 °C. ASTM A240/A276 задают только МИНИМУМ Rm = 515 МПа (75 ksi) для отожженной 316 и НЕ нормируют верхнюю границу; значение ~620 — типовое/датащит, не предел ASTM. Минимум 515 выше, чем у 316L (≥485) |
| Предел текучести (лист/пруток отожженный)(σ0,2 (Rp0,2)) | ≥205 МПа | минимум ASTM A240/A276 (30 ksi) для отожженной 316, 20 °C. ВЫШЕ, чем у низкоуглеродистой 316L (≥170) — следствие более высокого углерода (≤0,08) |
| Относительное удлинение(δ5 (A5)) | ≥40 % | минимум ASTM A240/A276 (лист/пруток), 20 °C. Типовое значение существенно выше |
| Твердость по Бринеллю(HB) | ≤217 HB | отжиг, лист/пруток, ASTM A240/A276 (безразмерная). Типовое значение ниже максимума (≈150–190 HB) |
| Твердость по Роквеллу(HRB) | ≤95 HRB | отжиг, лист/пруток, ASTM A240/A276 (безразмерная) |
| Модуль упругости (Юнга)(E) | 193–200 ГПа | 20 °C; зап. датащиты 193 (AZoM/ASM), makeitfrom 200; диапазон по источникам 190–205 |
| PREN (число эквивалента стойкости к питтингу)(PREN) | ≈24–26 безразмерн. | PREN = %Cr + 3,3·%Mo + 16·%N; для 316 ≈ 17 + 3,3·2,5 + 16·≈0 ≈ 24–26. Против ≈18–20 у 304 — отсюда кратно лучшая стойкость к питтингу; для полного погружения в морскую воду требуется PREN >40 |
Физические свойства
| Свойство | Значение |
|---|---|
| Плотность ρ | 7900–8000 (MakeItFrom 7900; ASM/AZoM 8000; рос. марочник 08Х17Н13М2Т 8000) кг/м³ |
| Плотность ρ | 7,90–8,00 г/см³ |
| Теплопроводность λ (100 °C) | 16,3 (AZoM) / 15 (makeitfrom); растет до ~21,5 при 500 °C Вт/(м·К) |
| Удельная теплоемкость c (0–100 °C) | ~500 (AZoM 500; makeitfrom 470; диапазон 470–530) Дж/(кг·К) |
| Коэффициент линейного расширения α | 15,9–16,0 (0–100 °C); 16,2 (0–315 °C); до ~17,5 при 0–538 °C (1000 °F) ×10⁻⁶ /K |
| Удельное электросопротивление ρэл (20 °C) | ~0,74 (=740 нОм·м = 74·10⁻⁸ Ом·м, AZoM/ASM MatWeb); растет с температурой мкОм·м |
| Температура плавления | 1370–1400 (солидус ~1370–1380 / ликвидус ~1400; ASM MatWeb солидус 1370, makeitfrom солидус 1380) °C |
| Рабочая температура | −196 … ~+600 длительно под нагрузкой (рос. марочник 08Х17Н13М2Т); жаростойкость на воздухе до ~870 прерывисто / ~925 непрерывно °C |
Коррозионная стойкость
Поведение в типовых средах. Для хлоридов, морской воды и серной кислоты нужен AISI 316 с молибденом.
| Среда | Стойкость и поведение |
|---|---|
| Атмосфера (промышленная, городская, прибрежная, морская) | Отличная во всех типовых атмосферах, включая морскую/прибрежную хлоридную — там, где 304 дает поверхностный питтинг, 316 сохраняет вид. Для сварных конструкций без послесварочного отжига предпочтительна разновидность 316L. |
| Хлориды / морская вода / растворы NaCl | Существенно лучше 304 за счет 2–3 % молибдена — отсюда репутация «морской» стали. Стойкость к питтингу сохраняется примерно до ~1000 мг/л хлоридов при комнатной t и снижается с ростом температуры (ориентировочно до нескольких сотен мг/л к 60–70 °C — зависит от среды, состояния поверхности и наличия щелей). Для постоянного погружения в теплую морскую воду и узких щелей запаса 316 уже не хватает (нужен PREN >40) — там применяют дуплексы/супераустениты. Хлоридное КРН под напряжением: при полном погружении его редко наблюдают ниже ~60 °C (AZoM; SSINA: «rare to see chloride SCC below 60 °C»; NACE MR0175/ISO 15156 — иммунитет до ~60 °C при содержании хлоридов >50 мг/л), однако как консервативный инженерный порог нередко принимают ~50 °C при хлоридах >100 мг/л — точное значение зависит от напряжения, концентрации Cl и наличия кислорода. |
| Вода (питьевая, дистиллированная, пар, конденсат) | Отличная при любых типовых параметрах; запас по хлоридам кратно выше, чем у 304. |
| Серная кислота (H2SO4) | Заметно лучше 304: молибден расширяет область пассивности. Полезная служба при комнатной t в разбавленной (примерно <15 %) и в концентрированной (>85 %) кислоте; в промежуточном диапазоне ~15–85 % 316 непригодна уже при комнатной t (тем более при нагреве) — там нужны спецсплавы (Alloy 20 и др.). Проверять по конкретной концентрации и температуре. |
| Органические кислоты (уксусная, муравьиная, молочная, винная) | Хорошая/отличная, в том числе для горячей и концентрированной уксусной, где 304 уже не годится. Молибден повышает стойкость к восстановительным средам. |
| Фосфорная кислота (H3PO4) | Хорошая в большинстве концентраций и при умеренном нагреве — типовое применение Mo-аустенитов (производство удобрений). При высоких t и примесях хлоридов/фторидов — проверять по среде. |
| Азотная кислота (HNO3) | Хорошая (окислительная среда пассивирует), но молибден здесь стойкость НЕ улучшает — по чисто азотной кислоте 304/304L не уступают 316. Опасность только для сенсибилизированного металла (МКК). |
| Соляная кислота (HCl) и галогенводороды | НЕ применять. Молибден проблему не решает — пассивная пленка разрушается даже в холодных разбавленных растворах; питтинг, щелевая коррозия, КРН. Нужны Hastelloy/титан. |
| Щелочи (NaOH, KOH, аммиак, амины) | Хорошая при умеренных концентрациях и t. При высокой концентрации И температуре под напряжением — риск каустического КРН (как у всех аустенитов). |
| Межкристаллитная коррозия (после сварки) | У нестабилизированной 316 (C ≤0,08) есть риск сенсибилизации: при нагреве/сварке в интервале ~425–860 °C по границам зерен выпадают карбиды хрома Cr23C6 и обедняют приграничную зону хромом. Для толстых сварных сечений 316 нужна послесварочная аустенизация 1010–1120 °C — ИЛИ применяют разновидности: 316L (низкий C ≤0,03 подавляет карбиды) либо 316Ti (титан связывает углерод). Именно поэтому для сварных коррозионных конструкций берут 316L/316Ti, а не базовую 316. |
Свариваемость и обработка
Свариваемость отличная, без ограничений: пригодны ручная дуговая (MMA), аргонодуговая TIG, полуавтоматическая MIG/MAG, контактная точечная; предварительный подогрев не требуется. Рекомендуемая присадка — близкая по составу с молибденом (ER316 / 316L, Э-316). Главный нюанс именно головной 316: она нестабилизированная и с углеродом до 0,08 %, поэтому при сварке толстых сечений в зоне термического влияния (нагрев ~425–860 °C) по границам зерен выпадают карбиды хрома Cr23C6 — наступает сенсибилизация и риск межкристаллитной коррозии. Решения: (1) для сварных коррозионных конструкций применять разновидность 316L (низкий C ≤0,03 подавляет карбиды и НЕ требует послесварочной аустенизации); (2) либо 316Ti (титан связывает углерод в стабильные карбиды TiC); (3) для толстых сварных сечений базовой 316 — послесварочная аустенизация при 1010–1120 °C с быстрым охлаждением. Обработка резанием умеренно затруднена (сильная нагартовка зоны реза, теплопроводность ниже 304 — нужны острый инструмент, малые скорости, обильная СОЖ); в отожженном состоянии хорошо гнется и полируется. При длительных выдержках в интервале ~550–850 °C (наиболее активно выше ~600–650 °C) возможно выделение хрупкой sigma-фазы (охрупчивание) — для жаропрочных задач выбирают другие марки.
Термообработка
Закалкой не упрочняется (стабильно аустенитная). Основная термообработка — аустенизация (закалка на твердый раствор / отжиг): нагрев 1010–1120 °C с последующим быстрым охлаждением (вода/воздух) для растворения карбидов хрома и восстановления коррозионной стойкости; источники дают перекрывающиеся диапазоны 1040–1110 °C. Для нестабилизированной 316 послесварочная аустенизация в этом режиме — штатный способ снять сенсибилизацию после сварки толстых сечений (у 316L она не обязательна — низкий C сам защищает от МКК). Горячая обработка/ковка — после равномерного прогрева до 1150–1260 °C с завершением деформации не ниже ~925 °C (AZoM: «Hot working should be avoided below 927°C / 1700°F») и быстрым охлаждением; после ковки рекомендован отжиг для максимальной коррозионной стойкости. Снятие напряжений ведут вне опасного интервала сенсибилизации; длительных выдержек в зоне ~550–850 °C избегают (риск sigma-фазы).
Применение
- Морское и прибрежное оборудование: конструкции в контакте с морской водой и соленым туманом, судовая арматура, опреснение, оффшор — там, где 304 дает питтинг («морская» нержавейка)
- Химическая и нефтехимическая промышленность: реакторы, теплообменники, емкости и трубопроводы для агрессивных и хлоридсодержащих сред, производство удобрений (фосфорная кислота)
- Пищевая промышленность: оборудование для соленых и кислых продуктов (рассолы, соусы, сыроварение), где требуется повышенная стойкость к хлоридам
- Фармацевтика и медицина: реакторное и стерилизуемое оборудование, хирургические импланты и инструменты (преимущественно версия 316L) — биосовместимость и стойкость к дезинфекции
- Энергетика и экология: дымоочистка, системы десульфуризации (FGD), оборудование водоподготовки с повышенным содержанием хлоридов
- Целлюлозно-бумажная и текстильная промышленность: аппараты повышенной химической стойкости (типовое назначение Mo-аустенита 08Х17Н13М2)
- Архитектура у моря и в загрязненной атмосфере: фасады, поручни, элементы благоустройства в прибрежной/промышленной зоне
- Крепеж, трубы и трубопроводы, фитинги для агрессивных и солевых сред (где 304 недостаточно стоек)
Что мы поставляем из AISI 316
Позиции каталога, где марка есть в наличии. Поставка по ГОСТ; сертификаты качества и протоколы испытаний — по запросу.
Сравнение с соседними марками
| Параметр | AISI 316 | AISI 316L | AISI 316Ti | AISI 304 |
|---|---|---|---|---|
| Углерод C, % | ≤0,08 | ≤0,030 | ≤0,08 | ≤0,08 |
| Молибден Mo, % | 2,0–3,0 | 2,0–3,0 | 2,0–3,0 | нет |
| Стабилизация титаном | нет (нестабилиз.) | нет (защита низким C) | да (Ti ≥5×C; рос. 08Х17Н13М2Т) | нет |
| Стойкость к хлоридам / питтингу | высокая (Mo 2–3 %) | высокая (как 316) | высокая (как 316) | низкая (Mo нет) |
| Стойкость к МКК после сварки | есть риск сенсибилизации (нужен 316L/316Ti или отжиг) | высокая (низкий C, без отжига) | высокая (Ti связывает C; + горячий интервал) | есть риск (нужен 304L/321) |
| PREN (≈ Cr + 3,3·Mo + 16·N) | ≈24–26 | ≈24–25 | ≈24–26 | ≈18–20 |
| Относительная цена | выше 304 на ~20–40 % (молибден) | близко к 316 | немного выше 316 (легирование Ti) | базовая (самая дешевая) |
Частые вопросы
Источники данных
Характеристики выверены по ГОСТ 5632/5949 и независимым датащитам (без выдумывания, расхождения стандартов отмечены).
- ГОСТ 5632-2014, Таблица 1 — 08Х17Н13М2Т / 10Х17Н13М2Т (официальный текст стандарта)
- ГОСТ 5632-72, Таблица 1 — стали высоколегированные коррозионно-стойкие, семейство 08Х17Н13М2Т/10Х17Н13М2Т (официальный текст)
- ГОСТ 5632-72 — Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие (официальный текст, cntd)
- AZoM — Stainless Steel Grade 316 / 316L (UNS S31600 / S31603): Properties, Fabrication and Applications
- AZoM — Stainless Steel Grade 316 (UNS S31600): корроз. стойкость и режимы службы
- MakeItFrom — AISI 316 (S31600) Stainless Steel (свойства)
- MakeItFrom — EN 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) Stainless Steel (состав)
- MakeItFrom — EN 1.4436 (X3CrNiMo17-13-3) Stainless Steel (316 повыш. Mo)
- British Stainless Steel Association — Comparison of 304/316 and 304L/316L compositions and corrosion resistance
- ASTM A240/A240M — Standard Specification for Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel Plate, Sheet, and Strip (официальная страница стандарта)
- IMOA / ISSF — Corrosion Resistance of Stainless Steels (PREN, питтинг, роль Mo)
- SSINA (Specialty Steel Industry of North America) — Chloride Stress Corrosion Cracking of austenitic stainless steels (порог ~60 °C / 150 °F)
- NACE MR0175 / ISO 15156 — материалы для H2S-сред (порог хлоридного КРН ~60 °C при Cl >50 мг/л для аустенитов 304/316)
- Марочник стали и сплавов splav-kharkov — 08Х17Н13М2Т (состав, свойства, аналог 316Ti)
- The Sulphuric Acid on the Web — Materials of Construction Tech Manual (Type 316 в H2SO4: служба при комнатной t только <15 % и >85 %)
- TheWorldMaterial — 316 Stainless Steel Properties (ASTM A240 состав S31600)
- Pitting resistance equivalent number (PREN) — Wikipedia
Рассчитать стоимость AISI 316
Подберем сортамент под задачу, проверим наличие, рассчитаем цену и сроки доставки.