Сталь AISI 316: характеристики марки, расшифровка, состав

Сталь марки AISI 316 (также известная как «корабельная сталь» или «морская нержавейка») – это высоколегированная аустенитная нержавеющая сталь, являющаяся усовершенствованным вариантом распространенной стали AISI 304. Главное отличие – добавление в сплав около 2–3% молибдена (Mo) и повышенное содержание никеля по сравнению с 304. За счет этого AISI 316 обладает особенно высокой стойкостью к коррозии, в том числе в агрессивных средах, и сохраняет прочность при повышенных температурах. 

Данная сталь относится к классу аустенитных (не содержит ферромагнитных фаз), поэтому в твердом состоянии практически немагнитна и остается вязкой даже при криогенных температурах. AISI 316 часто называют сталью марки A4 (по классификации ISO для крепежа), а в англоязычной литературе – marine grade stainless («морская нержавеющая сталь») за устойчивость в морской воде.

Области применения и преимущества

Благодаря сбалансированному набору свойств, нержавеющая сталь AISI 316 широко востребована в отраслях, где требуется надежность в условиях коррозии. Добавление молибдена существенно повысило сопротивление этой стали точечной и щелевой коррозии в хлоридных средах (например, в морской воде), а также стойкость к воздействию кислот. Сталь AISI 316 сохраняет высокую прочность и пластичность на рабочих температурах выше +400 °C, превосходя по жаропрочности обычную сталь 304. Кроме того, она экологически инертна – не выделяет токсичных веществ при контакте с водой или пищевыми продуктами. 

Эти преимущества делают 316-ю нержавейку популярной в химической и нефтегазовой промышленности, энергетике, судостроении, пищевом и фармацевтическом оборудовании и других сферах, требующих устойчивости к коррозии. Например, из нее изготавливают емкости и трубопроводы для агрессивных реагентов, детали морской техники, теплообменники, медицинские инструменты и имплантаты. В строительстве AISI 316 применяют для наружных конструкций и облицовки зданий в прибрежной или загрязненной среде – благодаря коррозионной стойкости листы и крепеж из этой стали сохраняют долговечность даже под воздействием морского соляного тумана.

Химический состав стали

Сталь AISI 316 относится к хромоникелевым нержавеющим сплавам с добавлением молибдена. Ее химический состав по стандарту ASTM может незначительно варьироваться, но основные элементы следующие:

• Хром (Cr) – около 16–18%. Основной легирующий элемент, образующий пассивную оксидную пленку и обеспечивающий коррозионную стойкость стали.
• Никель (Ni) – примерно 10–14%. Стабилизирует аустенитную кристаллическую структуру (придает стали немагнитные свойства и ударную вязкость), а также улучшает технологичность обработки и сварки.
• Молибден (Mo) – примерно 2–3%. Резко повышает стойкость сплава к питтинговой (точечной) и щелевой коррозии в присутствии хлорид-ионов, то есть в морской воде, соляных туманах, растворах хлорсодержащих кислот. Благодаря Mo сталь 316 гораздо лучше противостоит коррозии в растворах хлора, уксусной кислоты и других агрессивных средах, чем стали без молибдена.
• Углерод (C) – до 0,08% (в стандартной AISI 316) и пониженный до ≤0,03% в марке 316L. Низкое содержание углерода снижает риск образования карбидов хрома при нагреве или сварке, предотвращая межкристаллитную коррозию швов. В версии AISI 316Ti углерод может быть до ~0,08%, но введен титан (~0,5%) для связывания углерода – это стабилизирует структуру при нагреве и тоже защищает от межкристаллитной коррозии.
• Марганец (Mn) – до 2%. Частично замещает никель в аустените, улучшает износостойкость и прочность сплава, способствует фиксации азота в стали.
• Кремний (Si) – до 0,75–1%. Повышает упругость (модуль упругости) и прочность, немного увеличивает жаростойкость и кислотостойкость сплава.
• Фосфор (P) – ≤0,045% и сера (S) – ≤0,03%. Эти примеси строго ограничены, так как их избыток снижает коррозионную стойкость и пластичность стали.
• Азот (N) – до ~0,1%. Небольшое количество азота дополнительно стабилизирует аустенит и повышает прочность. В спецмарке 316N процент N увеличен (~0,16%) для еще большей сопротивляемости точечной коррозии.

Основу сплава составляет железо (Fe) – его содержание балансирует остальную часть до 100%. В российской системе ГОСТ ближайшим аналогом по химсоставу является сталь 08Х17Н13М2 (0,08% C; 17% Cr; 13% Ni; 2% Mo). Низкоуглеродной версии соответствует марка 03Х17Н14М3 (0,03% C; 17% Cr; 14% Ni; 3% Mo), а стабилизированному титаном варианту – 08Х17Н13М2Т. Расшифровка этих маркировок указывает процентный состав: например, 03Х17Н14М3 означает ~0,03% C, ~17% Cr, ~14% Ni и ~3% Mo в стали.

Микроструктура и особенности сплава

Сплав AISI 316 имеет аустенитную микроструктуру – то есть решетка γ-железа (гранецентрированная кубическая, FCC) стабилизирована высоким содержанием Ni и достаточно низким содержанием углерода. Аустенитная структура обуславливает сочетание свойств: сталь не закаливается при охлаждении (нет мартенситного превращения), остается пластичной и вязкой вплоть до криогенных температур и практически не магнитится в отожженном состоянии. Механическая прочность достигается за счет твердого раствора легирующих элементов (Cr, Ni, Mo и др.) и упрочнения при холодной деформации.

Каждый элемент в составе стали 316 вносит свои особенности в микроструктуру и свойства материала. Например, хром образует на поверхности тонкую пассивную пленку оксида хрома, которая самообновляется при повреждении – это ключ к коррозионной стойкости стали. Никель и марганец расширяют поле устойчивости аустенита, предотвращая образование феррита или мартенсита даже при низких температурах; благодаря этому сталь сохраняет ударную прочность и не приобретает хрупкость на морозе. Молибден присутствует в матрице стали в виде твердорастворенных атомов, повышая сопротивление локальным видам коррозии – в частности, препятствует зарождению коррозионных «точек» (питтингов) на микроструктурных неоднородностях. Добавка титана в марке 316Ti приводит к образованию стабилизирующих карбидов титана (TiC) вместо карбидов хрома – тем самым хром остается в растворе и зернограничная коррозия не развивается даже после длительного нагрева в диапазоне 450–800 °C. В результате стали типа 316 не требуют закалочной термообработки после сварки (если это 316L или 316Ti): прочностные свойства и коррозионная стойкость шва остаются на высоком уровне, нужно лишь удалить окалину и подвергнуть швы пассивации.

С точки зрения обработки, сплав 316 хорошо поддается горячей прокатке и ковке при температурах порядка 1150–900 °C с последующим охлаждением и отжигом. При холодной деформации (волочении проволоки, штамповке, гибке) следует учесть, что AISI 316 обладает высокой склонностью к наклепу – требуется усилие на 50–100% больше, чем для углеродистой стали, и после значительной деформации целесообразно проводить восстановительный отжиг для снятия напряжений. Сталь легко сваривается всеми видами сварки (дуговой, аргонодуговой, контактной и др.) без склонности к горячим трещинам; из-за низкого углерода необходимость в последующей термообработке отсутствует. После сварки изделий из 316 нержавейки обычно проводят очистку шва от оксидной пленки и кислотное пассивирование, чтобы восстановить равномерную пассивность поверхности.

Физико-механические свойства

Сталь AISI 316 сочетает высокую прочность с пластичностью и ударной вязкостью. Ниже приведены основные механические характеристики при комнатной температуре:

• Предел прочности (временное сопротивление разрыву): ~540–580 МПа (минимально не менее 515 МПа для проката).
• Предел текучести (0,2): ~210–240 МПа (минимум около 205 МПа для базовой марки и ~170 МПа для 316L).
• Относительное удлинение после разрыва: порядка 40–50%, что указывает на высокую пластичность (минимум 40% по стандарту).
• Твердость: ~150–200 HB по Бринеллю (около 85 HRB по Роквеллу) в отожженном состоянии. Сталь достаточно мягкая для обработки резанием, однако быстро упрочняется при резке.
• Модуль упругости (E): ~200 ГПа, то есть упругие свойства аналогичны другим сталям.
• Плотность: ~7,98 г/см³ (или 8000 кг/м³) при 20 °C – несколько выше, чем у стали 304 (~7,9 г/см³) из-за присутствия молибдена.

Важной особенностью AISI 316 является сохранение ударной вязкости при пониженных температурах. Эту сталь относят к криогенным конструкционным материалам, способным работать вплоть до жидкого азота (-196 °С) без хрупкого разрушения. Испытания показывают, что даже при -196 °C ударная работа KV составляет сотни Джоулей, а предел прочности может возрастать (благодаря упрочнению) без потери пластичности. Такая устойчивая вязкость выгодно отличает 316-ю сталь от ферритных и даже некоторых аустенитных сплавов без никеля.

При повышенных температурах прочность стали 316, как и у других нержавеющих сталей, снижается. Однако благодаря легированию ползучестойкость и жаропрочность у нее лучше, чем у сталей без молибдена. Предел прочности постепенно падает с ~460 МПа при 600 °С до ~190 МПа при 800 °С. Максимальная длительная рабочая температура для AISI 316 обычно указывается около 870 °С (для непрерывного нагрева) и до ~925 °С при кратковременном воздействии. Выше этих температур сталь быстро окисляется и теряет механическую стабильность. Следует учесть, что низкоуглеродистая 316L при нагреве свыше ~425 °С несколько быстрее теряет прочность по сравнению с обычной 316, поэтому для длительной эксплуатации при 500–800 °С может быть предпочтительнее базовый или титано-стабилизированный вариант. Тем не менее до ~450 °С 316L успешно применяется без ограничений. В диапазоне 450–800 °С возможно образование карбидов в нестабилизированных сортах, поэтому при необходимости длительного пребывания в этом интервале (например, сварные конструкции, работающие при ~600 °С) лучше использовать либо 316Ti, либо проводить раствороотжиг после сварки.

Нержавеющая сталь 316 обладает также хорошей усталостной прочностью: предел выносливости при циклических нагрузках оценивается около 240–260 МПа (в зависимости от вида нагрузки и поверхности). Высокая пластичность препятствует концентрации напряжений, а устойчивость к коррозии предотвращает коррозионное растрескивание под напряжением во многих средах. Однако в горячих хлоридных растворах (например, кипящий MgCl₂) сталь 316 подвержена коррозионному растрескиванию под напряжением (SSC) подобно другим аустенитным сталям – критическими факторами являются температура выше ~50 °С, наличие натяжений и хлорид-ионов. Добавка молибдена лишь слегка повышает сопротивляемость SSC, но не исключает его полностью. Поэтому для ответственных изделий, работающих под давлением в горячих хлоридах, могут понадобиться специальные меры.

Характеристики стали AISI 316

Коррозионная стойкость и устойчивость к агрессивным средам

Одним из ключевых достоинств стали AISI 316 является ее коррозионная стойкость в различных агрессивных средах. Эта марка принадлежит к наиболее химически стойким нержавеющим сталям серии 300. Благодаря содержанию ~17% Cr и ~2,5% Mo сплав 316 формирует прочную пассивную пленку и устойчив к ржавлению в атмосферных условиях, пресной и морской воде, щелочных растворах и большинству органических кислот. Во влажной атмосфере и промышленных газах (SO₂, H₂S и др.) коррозия на поверхности 316 практически не развивается, если периодически происходит самоочистка (дождем или мойкой). Даже в контакте с морской водой при умеренной температуре эта сталь значительно дольше сопротивляется появлению ржавых пятен, чем обычная нержавейка типа 304. За высокую устойчивость к соленой воде ее нередко используют в судовом оборудовании, морских платформах, крепеже для причалов и т.п. – хотя надо помнить, что при длительном погружении в теплую морскую воду AISI 316 со временем может питтинговать, поэтому для критичных случаев (например, постоянная работа в нагретой морской воде) лучше выбирать специальные марки с повышенным Mo или дуплексные стали.

В среде хлорид-ионов сталь 316 заметно превосходит по стойкости сталь 304. Показатель устойчивости к питтингу обычно оценивают через эквивалент PREN = %Cr + 3,3·%Mo + 16·%N. У AISI 316 PREN≈24, тогда как у 304 – лишь ~19. Это отражается на практике: к примеру, 304-я сталь выдерживает наличие ~100 ppm хлоридов в воде без щелевой коррозии, тогда как для 316 допустимо до ~2000 ppm Cl⁻ (в 20 раз больше). Соответственно, 316 применяют там, где 304 бы быстро поражалась питтингом – в оборудование для бассейнов, на прибрежных сооружениях, в установках с морской водой. 

Температура также влияет: при нагреве выше ~50 °C все аустенитные стали становятся более уязвимы к хлоридам. Сталь 316 не является абсолютно «морезащищенной» – при 60–80 °C в соленой воде она может давать питтинги, особенно при застойных участках или концентрации солей. Поэтому ее использование в морской воде предпочтительно в виде крупногабаритных конструкций с хорошим теплоотводом или в условиях брызг/аэрозоля, а не для тонких замкнутых деталей в теплой соленой воде. Для постоянного контакта с горячей морской водой лучше подходят молибденовые сплавы с PREN > 30 (типа 6%Mo, 254SMO и т.п.).

В кислотных средах AISI 316 ведет себя значительно лучше многих нержавеющих аналогов. Она устойчива к действию уксусной, фосфорной, муравьиной, борной, молочной и других органических кислот даже в концентрированном и горячем виде. Особо стоит отметить стойкость к серной кислоте: при температуре ~50 °C 316 сталь выдерживает воздействие ~5% H₂SO₄ без заметной коррозии, а при снижении температуры до 30–40 °C или повышении до 60–70 °C она сопротивляется и более высоким концентрациям серной кислоты. В местах конденсации сернистых газов (например, в дымоходах ТЭЦ) сталь 316 оказывается гораздо долговечнее, чем 304, благодаря присутствию молибдена. Однако в концентрированной азотной кислоте (HNO₃) молибденосодержащие стали проявляют парадоксально худшую стойкость, чем хромоникелевые без Mo. Азотная кислота – сильный окислитель, и сплав 316 в горячей концентрированной HNO₃ может подвергаться ускоренной коррозии (в таких условиях более подходит сталь 304 или специальные марки типа 310S). Тем не менее, в разбавленной азотной кислоте (до ~20%) сталь 316 вполне работоспособна.

За счет низкого уровня углерода сталь AISI 316L нечувствительна к межкристаллитной коррозии после сварки и нагрева. В обычной 316 с 0,06–0,08% C возможно обеднение границ зерен хромом при длительном удержании в диапазоне ~450–800 °С (например, при медленном охлаждении после сварки толстых секций). Это приводит к локальной восприимчивости к коррозии по границам зерен. Проблема решается либо применением стали 316L (с С ≤0,03%) – низкий углерод увеличивает время, необходимое для образования Cr₃C₂, и в большинстве технологических процессов осаждение не успевает сильно развиться, либо использованием стабилизированной 316Ti (титан «вытягивает» углерод в карбиды титана). Для контроля стойкости к МКК применяют специальные испытания ASTM A262 Methods A-E; в них сварной металл 316L показывает отсутствие трещин и минимальную коррозию, тогда как обычная 316 может не пройти самые строгие режимы. Таким образом, для сварных конструкций и для эксплуатации при 450–800 °С рекомендуется выбирать либо 316L, либо 316Ti – эти варианты гарантируют отсутствие межкристаллитного растрескивания в большинстве случаев.

Механические характеристики (прочность, пластичность)

Механическая прочность стали AISI 316 уже была кратко рассмотрена выше. Подчеркнем некоторые особенности: при комнатной температуре она выдерживает нагрузку ~520–580 МПа до разрыва, что сопоставимо с углеродистыми конструкционными сталями, но при этом обладает гораздо более высокой пластичностью (удлинение ~50%). 

Предел текучести порядка 210 МПа означает, что сталь хорошо деформируется без разрушения, распределяя напряжения. Это ценное свойство при ударных и вибрационных нагрузках – 316-я сталь способна гасить энергии ударов за счет пластической деформации, не давая трещин. 

Твердость ~150–200 HB говорит о сравнительно мягком состоянии: сплав легко поддается сверлению, резке, штамповке, особенно в отожженном виде. Но при холодной обработке твердость быстро растет (наклеп может повышать твердость до ~300 HV), поэтому при механической обработке режущий инструмент должен быть достаточно твердым и допускается понижение подачи для избежания перегрева.

С увеличением температуры прочность падает плавно. Температурный коэффициент прочности хорошо виден на примере длительных испытаний: например, при 600 °С длительная прочность (на разрыв за 10 000 часов) порядка 160 МПа, а при 800 °С – всего около 20 МПа. Это значит, что при температуре 800 °С даже небольшое напряжение со временем вызовет ползучесть и деформацию. Поэтому нормой является ограничение длительной рабочей температуры ~650–700 °С для стальных конструкций из 316, если требуется несущая способность.

Отдельно отметим ударную вязкость: при 20 °С КСU (KCV) составляет порядка 200–300 кДж/м², а при -196 °С снижается, но остается >100 кДж/м². Это исключительная вязкость, позволяющая применять 316 в криогенных резервуарах, арматуре сжиженных газов и т.д. В то же время усталостная прочность у стали 316 находится на уровне 260 МПа (при 20 °С, нагрузка без коррозии), что достаточно высоко для нержавеющей стали. При наличии коррозионной среды усталостный предел снижается – например, в морской воде он может падать до 100–150 МПа, но все равно остается приемлемым при корректном проектировании (в особенности если избежать концентраторов напряжений и выполнять периодическую пассивацию поверхности).

Температурные ограничения и термическая обработка

Как уже упоминалось, сталь AISI 316 сохраняет работоспособность в широком диапазоне температур: от криогенных (-196 °С) до около +800…+870 °С. Нижний предел обусловлен отсутствием ферритной структуры – сталь не становится хрупкой даже при глубоких минусовых температурах, поэтому реальных ограничений по минимальной температуре применения нет (ее используют вплоть до абсолютного нуля в экспериментах).

Верхний температурный предел связан с двумя факторами: снижением механической прочности и окисляемостью. В окислительной атмосфере (воздух) сталь 316 формирует защитную хромсодержащую окалину и выдерживает длительный нагрев до ~870 °С. При более высокой температуре окалина начинает ускоренно растрескиваться и отслаиваться, вызывая дальнейшую коррозию металла. Поэтому 870 °С считают максимальной постоянной температурой эксплуатации, а 925 °С – кратковременной (при периодическом нагреве, т.к. при циклах нагрева/охлаждения окалина меньше успевает накопить дефекты). Следует учитывать, что присутствие серы в атмосфере снижает жаростойкость: например, в газовых средах с SO₂ предельная температура может быть ниже на ~50–100 °С.

С точки зрения прочности: при температурах выше ~500 °С не рекомендуется нагружать изделия из 316 стали до предела текучести, так как ползучесть может вызвать медленное деформирование. Для ответственных нагруженных деталей обычно ограничиваются температурой ~600 °С, при которой кратковременная прочность еще порядка 460 МПа. К 800 °С прочность падает до ~190 МПа, а при 1000 °С – до ~70 МПа, что уже слишком мало для несущих элементов. Таким образом, диапазон 600–800 °С является зоной осторожного применения: сталь 316 там работает, но только под умеренными нагрузками и желательно в отсутствии агрессивных сред (иначе лучше использовать жаростойкие сплавы с Al/Si). Выше 800 °С 316-я сталь применяется крайне редко (разве что как коррозионностойкая облицовка без нагрузки).

Сталь AISI 316 не подвергается закалке или отпуску, так как при нагреве и охлаждении она не изменяет фазовый состав (остается аустенитом). Основная технологическая термообработка – это растворный отжиг: нагрев до ~1050 °С с последующим быстрым охлаждением (в воде или на воздухе) для растворения карбидов и снятия наклепа. После такого отжига структура становится однородной, коррозионная стойкость максимальна, твердость минимальна (материал мягкий и пластичный). Отжиг применяют после горячей деформации или интенсивной холодной обработки, а также для снятия остаточных сварочных напряжений в особо ответственных деталях. Отпуск при низких температурах (например, 200–400 °С) практического смысла не имеет, так как аустенитная сталь не хрупкая и так, а прочность таким отпуском не повысить.

После сварки изделий из 316 (особенно для толщин >6 мм) иногда выполняют дополнительный отжиг с водой, если использовалась не низкоуглеродистая сталь – это растворяет возможные выделения карбида хрома и восстанавливает исходную стойкость к межкристаллитной коррозии. Однако чаще просто используют 316L или специальные присадки, чтобы избежать этой проблемы изначально. В целом, технологичность 316 стали высока: сварные швы при правильном выполнении не требуют термообработки, а горячая обработка давлением завершается стандартным охлаждением. Важно лишь не подвергать эту сталь длительному удержанию в районе 500–800 °С без необходимости, чтобы не допустить сенсибилизации структуры (или выбирать стабилизированную марку).

Плотность стали AISI 316

Вес (масса) изделий из стали напрямую определяется плотностью материала. Плотность стали AISI 316 составляет примерно 7,98 г/см³ (при 20 °C), что эквивалентно 7980 кг/м³ в единицах СИ. Для упрощения часто используют округленное значение 8000 кг/м³. Это чуть выше, чем у большинства других нержавеющих сталей – например, у AISI 304 плотность около 7900 кг/м³, а у углеродистой стали ~7850 кг/м³. Незначительно повышенная плотность 316 связана с присутствием тяжелых легирующих элементов, прежде всего молибдена (атомный вес Mo ~95, тогда как у Fe ~56). Однако разница невелика – вес изделий из 316 будет всего на 1–2% больше, чем из обычной нержавейки 18-10.

Практически плотность ~7,98 г/см³ означает, что 1 см³ сплава весит ~7,98 грамма, а 1 м³ – ~7980 кг. Для наглядности: кусок стали 316 размером 10×10×10 см (куб 1 литр) будет весить около 7,98 кг. Листовой прокат толщиной 1 мм имеет массу ~8 кг на 1 м² поверхности (поскольку объем 1 м²×1 мм = 0,001 м³, умножаем на 8000 кг/м³). Соответственно, лист 5 мм – ~40 кг/м², 10 мм – ~80 кг/м² и т.д. Эти цифры позволяют быстро прикинуть вес деталей. Плотность стали слабо меняется с температурой: при 100 °C она снижается всего на доли процента, а при криогенных температурах растет на 1–2%. Поэтому для инженерных расчетов можно считать ее постоянной во всем рабочем диапазоне температур.

В инженерной практике часто используют таблицы удельного веса для разных профилей, либо функции САПР-программ, но понимание простого принципа расчета через плотность полезно при прикидочных оценках.

Аналоги AISI 316

Международные аналоги AISI 316

Маркировка AISI 316 является обозначением Американского института стали и сплавов (ANSI/AISI), но аналогичные сплавы производятся по всему миру под разными стандартами. Ниже перечислены зарубежные эквиваленты стали 316 в различных классификациях:

• UNS (США): S31600 – основной номер UNS для AISI 316; для 316L – S31603; для 316Ti – S31635. Эти обозначения используются в ASTM спецификациях (например, ASTM A240, ASTM A276 и др.). Также часто применяют стандарт ASTM A312 для труб из стали 316 и ASTM A213 для трубных заготовок.
• Европейский EN (Германия, ЕС): По стандарту EN 10088 сталь 1.4401 (X5CrNiMo17-12-2) соответствует AISI 316. Близкими составами являются также 1.4436 (X3CrNiMo17-13-3) – вариант с чуть повышенным содержанием молибдена. Для низкоуглеродной 316L аналог – 1.4404 (X2CrNiMo17-12-2) или 1.4435 (с повышенным Ni). Сталь 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2) является европейским эквивалентом AISI 316Ti, легированного титаном. В Германии ранее использовали обозначения по DIN: например, WNr. 1.4571 и торговые названия типа V4A для 316.
• Российский ГОСТ: Как отмечалось, советско-российскими аналогами являются 08Х17Н13М2 и 03Х17Н14М3 (см. ниже). В ГОСТ 5632-2014 сталь 08Х16Н11М3 также упоминается как коррозионностойкий сплав, близкий по составу к AISI 316. Для AISI 316Ti – марка 08Х17Н13М2Т (иногда записывают как 10Х17Н13М2Т, но современный норматив дает 08Х…).
• Международные обозначения: В стандарте ISO AISI 316 относится к стали A4 (аустенитная сталь с Mo) – это обозначение часто используется для крепежа (болты класса A4 из стали 316). В Японии аналог – SUS 316 по JIS G4303, для 316L – SUS 316L, для 316Ti – SUS 316Ti. В Китае применяется марка 0Cr17Ni12Mo2 (аналог 316) и 00Cr17Ni14Mo3 (аналог 316L) согласно GB/T стандарта.

Важно учитывать, что хотя общая концепция этих сталей одинакова, небольшие различия в составе и свойствах могут иметь место. Например, европейская 1.4436 содержит до 2,5–3% Mo вместо 2,0–2,5% у 1.4401, а японская SUS 316 порой выплавляется с слегка иным балансом примесей. Поэтому при замене AISI 316 на зарубежный аналог желательно сверить точный химический состав и механические свойства по стандарту.

Российские аналоги AISI 316

В российской классификации нержавеющих сталей (ГОСТ 5632 и ГОСТ 5949) марке AISI 316 соответствует несколько близких по составу сталей, упоминавшихся ранее:

• 08Х17Н13М2 – наиболее прямой аналог, содержащий ≤0,08% C, 16–18% Cr, 12–14% Ni и 2–3% Mo. Эта сталь является хромоникельмолибденовой аустенитной, соответствует старому ГОСТ 5632-72. Она предназначена для тех же условий, что и AISI 316, и обладает сопоставимыми свойствами.
• 03Х17Н14М3 – низкоуглеродистый вариант (С ≤0,03%) с ~17% Cr, ~14% Ni и ~3% Mo. По сути, это аналог AISI 316L. За счет уменьшения углерода сталь более устойчива против межкристаллитной коррозии после сварки. Применяется для сварных конструкций, емкостей и трубопроводов, работающих до ~450 °С и в средах, вызывающих МКК. Пример коммерческого названия – сталь 03Х17Н14М3 (ЭИ-448, если по марочнику сплавов).
• 08Х17Н13М2Т – титаносодержащий сплав, аналог AISI 316Ti. Состав: ≤0,08% C, 16–18% Cr, 12–14% Ni, 2–3% Mo, и легирование Ti примерно 5×C (около 0,4–0,7%). Титан препятствует выпадению карбидов хрома, позволяя использовать эту сталь при длительном нагреве 500–800 °С. Российский ГОСТ относит 08Х17Н13М2Т к стабильной аустенитной стали, ранее также известной как сталь ЭП620 (в военной и оборонной промышленности). Близкий вариант с чуть большим углеродом – 10Х17Н13М2Т, иногда упоминаемый в технической литературе, но в актуальных стандартах предпочтение отдается маркировке с 08 (низкоуглеродистой).
• 08Х16Н11М3 – еще одна марка из ГОСТ 5632-2014, позиционируемая как коррозионностойкая сталь с 16% Cr, 11% Ni, 3% Mo и ≤0,08% C. По свойствам она близка к 08Х17Н13М2 (разница в Ni). Фактически 08Х16Н11М3 можно считать аналогом AISI 316 по нормам современного ГОСТ (ранее аналогичной была 10Х17Н13М2). Такая сталь применяется в химическом машиностроении, не намагничивается, хорошо сваривается.
• 03Х17Н13М2 – марка с пониженным углеродом (0,03%) и примерно 17% Cr, 13% Ni, 2% Mo (аналог 316L по старому обозначению). Иногда фигурирует именно эта комбинация. Она практически идентична 03Х17Н14М3, разница лишь в допусках на Ni и Mo (14% против 13% Ni, 3% против 2% Mo). Обе марки используются как низкоуглеродистые аналоги 316.

Все перечисленные стали относятся к одному классу – аустенитные коррозионностойкие стали с 17% Cr, 13%±1% Ni и 2–3% Mo. Поэтому их свойства находятся в одном диапазоне: σВ ≈500–600 МПа, пластичность δ5 ≈40–50%, твердость ~150–170 HB, коррозионная стойкость высокая в хлоридных и кислых средах. Разница проявляется лишь в технологичности при сварке и температурной стойкости: 03Х марки предпочтительны для сварки (менее склонны к МКК), а марки с Ti (…М2Т) – для работы при нагреве.

Следует заметить, что при закупках и в прайс-листах поставщиков российские аналоги AISI 316 могут называться по-разному. Кто-то указывает прямо AISI 316/316L, кто-то – марку по ГОСТ. Поэтому для уверенности стоит сопоставлять состав: например, сталь ЭИ448 по ТУ – это 03Х17Н14М3 (316L), сталь ЭП620 – это 08Х17Н13М2Т (316Ti). В любом случае, ответственные производители указывают соответствие AISI при продаже отечественных марок.

В заключение отметим, что, нержавеющая сталь AISI 316 зарекомендовала себя как материал, сочетающий высокую коррозионную стойкость, прочность и технологичность. Ее применение оправдано во множестве отраслей промышленности, где обычные стали корродируют. Зная характеристики и особенности этой марки, вы сможете уверенно подобрать нужный вариант (316, 316L или 316Ti) для своих задач и обеспечить конструкции длительный срок службы без потери эксплуатационных свойств.

В каталоге на сайте СПб Металл вы можете ознакомиться с ассортиментом стали разных марок, в том числе и AISI 316. Наша продукция применяется для самых ответственных задач, где важны высокая прочность, износостойкость и другие характеристики. Если вам потребуется консультация, вы всегда можете обратиться к нашим специалистам по телефону или с помощью форм обратной связи на сайте