Quel est le matériau UNS S31603 ? La désignation 316L expliquée

Qu'est-ce que l'UNS S31603

UNS S31603 est la désignation du système de numérotation unifié pour l'acier inoxydable de type 316L, une nuance de chrome-nickel-molybdène austénitique à faible teneur en carbone. La faible teneur en carbone, 0,03 pour cent maximum, confère une résistance à la corrosion similaire à celle du type 316 ainsi qu'une résistance à la corrosion intergranulaire après soudage, ce qui en fait la sélection standard pour les équipements soudés en service corrosif. L'ajout de molybdène de 2,0 à 3,0 pour cent offre une résistance améliorée aux piqûres et à la corrosion caverneuse dans les environnements contenant du chlorure par rapport aux qualités sans molybdène telles que le type 304L, et la structure austénitique reste non magnétique à l'état recuit.

Désignations équivalentes

UNS S31603 correspond au 316L dans les systèmes AISI et ASTM, au 1.4404 et X2CrNiMo17-12-2 dans le système EN, au SUS316L dans les normes japonaises JIS, au 316S11 dans les normes britanniques et au SS 2348 dans les normes suédoises. La couverture des formes de produits comprend les plaques, les feuilles, les bobines, les bandes, les tuyaux sans soudure et soudés, les tubes, les barres, les fils, les raccords, les brides et les fixations, ce qui signifie qu'une seule spécification de matériau peut servir à un ensemble complet de fabrication soudée. Les acheteurs doivent confirmer les spécifications exactes et la forme du produit sur le certificat de l'usine, car les tolérances dimensionnelles et les exigences de test diffèrent entre les produits en plaques, en tubes et en barres.

Composition chimique

Les limites de spécification typiques pour le S31603 sont le carbone 0,03 pour cent maximum, le manganèse 2,00 pour cent maximum, le silicium 0,75 pour cent maximum, le phosphore 0,045 pour cent maximum, le soufre 0,030 pour cent maximum, le chrome 16,0 à 18,0 pour cent, le molybdène 2,0 à 3,0 pour cent, le nickel 10,0 à 14,0 pour cent et l'azote 0,10 pour cent maximum, avec équilibre du fer. Le niveau de carbone restreint constitue la différence déterminante par rapport au type 316 et est la raison pour laquelle la nuance tolère le soudage sans recuit de solution après soudage dans de nombreuses conditions de service. Le soufre est maintenu à un faible niveau pour favoriser la soudabilité et la formabilité, et certaines normes de produits autorisent une plage de soufre contrôlée pour une meilleure usinabilité des barres.

Propriétés mécaniques et contraintes admissibles

Les valeurs mécaniques minimales pour les matériaux recuits sont la résistance à la traction de 485 MPa, la limite d'élasticité de 170 MPa et l'allongement de 40 % sur 50 mm, avec une dureté maximale de 95 HRB ou 217 HB. Les propriétés physiques incluent une densité de 8 000 kg par mètre cube, un module d'élasticité de 193 GPa, une conductivité thermique d'environ 16,3 W par mètre par Kelvin à 100 degrés C et un coefficient de dilatation thermique proche de 16,0 micromètres par mètre par Kelvin entre 0 et 100 degrés C. Ces valeurs s'appliquent à l'état recuit ; le produit travaillé à froid montrera une résistance plus élevée et une ductilité plus faible, les données de propriété doivent donc toujours être liées à l'état de livraison.

Pour la conception sous pression conforme aux pratiques ASME SA-240, les contraintes admissibles pour le S31603 sont d'environ 155 MPa à 100 degrés C, 145 MPa à 200 degrés C, 135 MPa à 300 degrés C, 125 MPa à 400 degrés C, 115 MPa à 500 degrés C et 105 MPa à 600 degrés C. La nuance est généralement utilisée à partir de températures cryogéniques jusqu'à environ 800 degrés C en service oxydant, la chimie à faible teneur en carbone limitant la précipitation de carbure pendant l'exposition dans la plage de sensibilisation. En service au chlorure, la limite pratique est fixée par la résistance aux piqûres plutôt que par la résistance, les concepteurs doivent donc comparer la teneur en molybdène au niveau et à la température attendus du chlorure. Confirmez toutes les valeurs par rapport à l'édition actuelle du code pour la forme spécifique du produit et la température de conception avant de finaliser un calcul.

S31603 contre S31600

UNS S31600 est un type standard 316 avec une teneur en carbone autorisée jusqu'à 0,08 pour cent, tandis que S31603 est un type 316L avec une teneur en carbone limitée à 0,03 pour cent. La faible teneur en carbone améliore la résistance à la sensibilisation et à la corrosion intergranulaire, ce qui fait du 316L la qualité préférée pour les assemblages soudés, les soudures de sections lourdes et les composants qui ne peuvent pas être recuits après fabrication. Le type 316 reste un choix pratique pour les pièces sensibles aux coûts, légèrement soudées ou non soudées et pour les formes corroyées où une teneur plus élevée en carbone augmente légèrement la résistance aux températures élevées. Les deux qualités partagent les mêmes gammes de chrome, de nickel et de molybdène, de sorte que les performances contre la corrosion en état entièrement recuit sont comparables.

Foire aux questions

Q : Qu’est-ce que UNS S31603 ?
Il s'agit de la désignation du système de numérotation unifié pour l'acier inoxydable austénitique à faible teneur en carbone 316L.

Q : À quoi équivaut 1,4404 ?
1.4404 correspond à UNS S31603, AISI 316L et X2CrNiMo17-12-2.

Q : Quelle est la limite carbone du S31603 ?
Le carbone est limité à 0,03 pour cent maximum.

Q : Quelle est la limite d'élasticité minimale du 316L ?
170 MPa à l'état recuit.

Q : Pourquoi préférer le 316L au 316 pour le soudage ?
Le carbone inférieur résiste à la sensibilisation et à la corrosion intergranulaire dans la zone affectée thermiquement.

Q : Quelles applications utilisent le S31603 ?
Les secteurs du traitement chimique, des produits pharmaceutiques, de l'alimentation et des boissons, de la marine et des équipements sous pression sont des applications courantes.