316 Vs{1}}L nerūsējošā tērauda caurules: pusvadītāju projekti

Ja iegādājaties 316 l nerūsējošā tērauda caurules pusvadītāju materiāliem,{1}}vai tas būtu UHP gāze, īpaši tīrs ūdens (UPW), ķīmisko vielu piegāde vai aprīkojuma cauruļvadi,-cena un sienu biezums nav vienīgie faktori, kas jāņem vērā. Pusvadītāju projektos lielāks uzsvars tiek likts uz materiālu tīrību, iekšējās virsmas raupjumu, elektropulēšanas (EP) kvalitāti, metināmību, daļiņu kontroli, tīru iepakojumu un siltuma skaita izsekojamību.

 

Vienīgā būtiskā atšķirība starp 316 un 316L ir to oglekļa saturs (mazāks vai vienāds ar 0,08% pret mazāku vai vienāds ar 0,03%), tomēr tas tieši nosaka starpkristālu korozijas risku pēc metināšanas. 316. klase var tikt pakļauta sensibilizācijai tikai 50 sekundēs 650 grādos, savukārt 316 L ir nepieciešamas 8 stundas; šī tūkstoš{11}}reižu atšķirība ir galvenais iemesls, kāpēc 316L ir izvēlēts pusvadītāju cauruļvadu sistēmām.

 

316 pret. 316L:Ķīmiskais sastāvs

Elements	316 (masas%)	316 l (masas%)
Ogleklis (C)	Mazāks vai vienāds ar 0,08	Mazāks vai vienāds ar 0,03
Hroms (Cr)	16.00–18.00	16.00–18.00
Niķelis (Ni)	10.00–14.00	10.00–14.00
Molibdēns (Mo)	2.00–3.00	2.00–3.00
Mangāns (Mn)	Mazāks vai vienāds ar 2,00	Mazāks vai vienāds ar 2,00
Silīcijs (Si)	Mazāks vai vienāds ar 0,75	Mazāks vai vienāds ar 0,75
Fosfors (P)	Mazāks vai vienāds ar 0,045	Mazāks vai vienāds ar 0,045
Sērs (S)	Mazāks vai vienāds ar 0,030	Mazāks vai vienāds ar 0,030
Slāpeklis (N)	Mazāks vai vienāds ar 0,10	Mazāks vai vienāds ar 0,10

 

Piezīme:Lai gan oglekļa satura atšķirība ir neliela (0,05 procentu punkti), tai ir liela ietekme uz pēc-metināšanas mikrostruktūru. Ogleklis savienojas ar hromu, veidojot Cr3C6 karbīdus (kuros hroma saturs var sasniegt līdz 70 masas%), izraisot hroma samazināšanos graudu robežu tuvumā. Zemā kopējā oglekļa satura dēļ 316L veido ierobežotu daudzumu karbīdu, kā rezultātā graudu-robežhroma samazināšanās ir daudz mazāka nekā 316.

 

 

316 pret. 316L (rūdīts, ASTM A269):Mehāniskais īpašums

Īpašums	TP316	TP316L
Stiepes izturība (min.)	515 MPa	485 MPa
Ražas stiprums, 0,2% (min.)	205 MPa	170 MPa
Pagarinājums	Lielāks vai vienāds ar 40%	Lielāks vai vienāds ar 40%
Cietība (HB max.)	217	217
PREN	25–28	25–28

 

 

316 pret . 316L: sensibilizācija un starpkristālu korozija

Ja austenīta nerūsējošais tērauds tiek pakļauts temperatūras diapazonam no 425 līdz 850 grādiem, -diapazons, ko neizbēgami šķērso karstuma -ietekmētā zona (HAZ) metināšanas termisko ciklu laikā -ogleklis reaģē ar hromu, veidojot hroma karbīdus (M₂₆, galvenokārt Cr3C₂). Šie karbīdi izgulsnējas gar graudu robežām, un hroma saturs sasniedz līdz 70 masas%. Šie nokrišņi noārda hromu no apgabaliem, kas atrodas blakus graudu robežām, radot "hroma -noplicināto zonu". Šajā zonā hroma saturs nokrītas zem 12,5% sliekšņa, kas nepieciešams pasivācijai, tādējādi ievērojami samazinot izturību pret koroziju un izraisot starpgranulāro koroziju (IGC).

Novērtējums	Oglekļa saturs	Sensibilizācijas laiks pie 650 grādiem	Relatīvā atšķirība
316	Mazāks vai vienāds ar 0,08%	~50 sekundes	1×
316L	Mazāks vai vienāds ar 0,03%	~8 stundas	~1,000×

 

316 pret. 316L: metināšanas veiktspējas atšķirības

Pusvadītāju cauruļvadu sistēmās tiek izmantota automātiska orbitāla GTAW, un tam ir nepieciešams liels skaits augstas kvalitātes-atkārtojamu metinājumu. Metināšanas veiktspēja ir izšķirošais faktors, izvēloties starp 316 un 316L materiāliem.

Metināšanas veiktspēja	316	316L
Pēc-metināšanas šuvju sensibilizācijas risks	Augsts (~50 sekundes pie 650 grādiem)	Ļoti zems (~8 stundas pie 650 grādiem)
Pēc-metināšanas starpgranulu korozija	Pastāv risks (metināšanas sabrukšana)	Augsta pretestība
Bīstamo vielu sensibilizācija (DOS)	Var pārsniegt 1%	<1%
Karbīda nokrišņi metināšanas zonā	Nozīmīgs (redzams, izmantojot SEM)	Izsekojamie daudzumi (grūti noteikt ar SEM)
Atpakaļ-Argona aizsardzība	Nepieciešams, ar pagarinātu dzesēšanu	Nepieciešama (standarta procedūra)
Izturība pret-metināto šuvju koroziju	Samazināts hroma samazināšanās dēļ graudu robežās	Kopumā uzturēts
Ieteicamais pielietojums	Lietojumi, kas nav-metināti, vai augstas{1}}temperatūras izturības prasības	Vēlamā izvēle metinātām cauruļvadu sistēmām

 

316 pret. 316L: virsmas apstrādes atšķirības

Var izturēt gan 316, gan 316Lspilgtā atkausēšana (BA)unelektropulēšana (EP). Tomēr zemāka oglekļa satura dēļ 316L parasti nodrošina augstākas-kvalitātes pasīvo plēvi pēc elektropulēšanas, tādējādi nodrošinot labāku izturību pret koroziju.

Ārstēšanas metode	316	316L	Atšķirība / Paskaidrojums
Spilgta rūdīšana (BA)	Pieejams	Pieejams	316L parasti nodrošina vienmērīgāku virsmu
Elektropulēšana (EP)	Pieejams	Vēlams	316L pēc EP veido blīvāku pasīvo plēvi
Ra After EP (standarta)	Mazāks vai vienāds ar 0,25 μm	Mazāks vai vienāds ar 0,25 μm	Abi var sasniegt vienādu virsmas raupjumu
Ra pēc EP (Premium)	Mazāks vai vienāds ar 0,13 μm	Mazāks vai vienāds ar 0,13 μm	316L var vieglāk sasniegt šo līmeni konsekventi

 

Kāpēc pusvadītāju rūpniecība gandrīz tikai izmanto 316L, nevis 316?

Pusvadītāju cauruļvadu sistēmām ir nepieciešama plaša orbitālā metināšana, kas bieži ietver tūkstošiem metināto savienojumu. 316. klasē karstuma -ietekmētā zona (HAZ) ir ļoti jutīga pret sensibilizāciju metināšanas laikā,-kur hroma karbīdi izgulsnējas gar graudu robežām, izraisot hroma samazināšanos-, kā rezultātā ievērojami samazinās izturība pret starpkristālu koroziju. Turpretim tā ārkārtīgi zemā oglekļa satura dēļ 316L pēc metināšanas uzrāda sensibilizācijas pakāpi (DOS), kas ir mazāka par 1%, kas nozīmē, ka tā izturība pret koroziju būtībā paliek nemainīga. Turklāt pusvadītāju nozares standarti, piemēram, SEMI F20 un ASTM A270, skaidri nosaka 316L izmantošanu.

 

Pusvadītāju nozares standarti 316 un 316L

Pusvadītāju nozares standarti nepārprotami atbalsta316L, nevis 316augstas{0}}tīrības cauruļvadu lietojumiem:

Standarta	Norādītā pakāpe	316 Piemērojams	316L Piemērojams
SEMI F20	316L	Nē	Jā
ASTM A270	316L	Nē (nepieciešami 316L)	Jā
ASTM A312	TP316 / TP316L	Jā (vispārēja{0}}caurules)	Jā (vispārēja{0}}caurules)
ASME BPE	316L	Nē	Jā

SEMI F20nosaka 316L vispārējai-nolūka, augstas-tīrības un īpaši-augstas-tīrības pakāpes pusvadītāju cauruļvadu lietojumiem, savukārt 316 neietilpst tā materiālos.ASTM A270sanitārās caurules šiem lietojumiem arī nosaka 316L.ASTM A312ir galvenā vispārīgā{0}}nolūka cauruļvadu specifikācija, kas attiecas gan uz TP316, gan TP316L; tomēr pusvadītāju projekti parasti norādaTP316Ljo ir zemāks oglekļa saturs, uzlabota izturība pret metināšanas šuvju sensibilizāciju un piemērotība augstas{0}}tīrības pakāpei.

 

 

316 pret. 316L: korozijas datu salīdzinājums

Pamata -metāla stāvoklī (bez metināšanas) 316 un 316L ir ļoti līdzīga izturība pret koroziju, un PREN vērtības parasti ir diapazonā no 25 līdz 28. Tomēr pēc metināšanas to korozijas ātrums var ievērojami atšķirties noteiktās vidēs, kas saistītas ar pusvadītājiem.

Vidējs / stāvoklis	316	316L
Augstas-tīrības ūdens / DI ūdens (pēc metināšanas)	0,10 mm/gadā	0,03 mm/gadā
10% H₂SO₂, 60 grādi	-	0,02 mm/gadā
NaCl iegremdēšana	-	0,4260 mpy
H₂SO₄ iegremdēšana	-	2,5141 mpy
Fluors{0}}satur vidēju, 50 ppm F⁻, 60 grādi	-	~0,08 mm/gadā
Fluors{0}}satur vidēju, F⁻ > 2000 ppm	-	>2 mm/gadā

 

316L nerūsējošā tērauda cauruļu piegādātāji

Gnee piegādā 316 l nerūsējošā tērauda caurules pusvadītāju projektiem, kas aptver augstas-tīrības pakāpes procesu cauruļvadus, gāzes sadali un UPW/DI ūdens sistēmas. Pieejamās opcijas ietver ASTM A270, ASTM A312 un ASME BPE{5}}saderīgas caurules ar BA/EP virsmām un kontrolētu Ra Mazāks vai vienāds ar 0,25 μm vai Mazāks vai vienāds ar 0,13 μm. Katrai partijai var piegādāt EN 10204 3.1 MTC, PMI, izmēru pārbaudi, virsmas raupjumu, hidrostatisko/virpuļstrāvas{10}}pārbaudi un siltuma-skaitļa izsekojamību, kas nodrošina augstas-tīrības ražošanas un projekta kvalitātes nodrošināšanas prasības.

Produkta kategorija	Virsmas apdare	Specifikācijas standarti	Izmēru diapazons (OD)
BA caurule (spilgti rūdīta)	Ra Mazāks vai vienāds ar 0,4 μm	ASTM A269/A632	1/8" - 2"
EP caurule (elektro{0}}pulēta)	Ra Mazāks vai vienāds ar 0,25 μm	ASTM A269 / SEMI F19	1/8" - 2"
Bezšuvju caurule	Auksti stiepts / atkvēlināts	ASTM A269	6 mm - 114.3mm
Augstas tīrības pakāpes gāzes vads	Pasivēta/Uzpilna{0}}tīra	ASTM A632 / SEMI F20	Pielāgots
Satītas caurules	Spilgti atkvēlināts	ASTM A269	1/4" - 1/2"

Ja plānojat vai īstenojat atbilstošu projektu, lūdzu, informējiet mani:
• Vai esat atbildīgs par īpašām gāzes sistēmām, īpaši tīra ūdens sistēmām vai vakuuma/ķīmisko cauruļvadu sistēmām?
• Kāds ir aptuvenais vafeļu ražotnes procesa mezgls (piemēram, nobriedis process vai uzlaboti mezgli zem 3 nm)?
Pēc tam varu sniegt konkrētākus ieteikumus par standarta aprīkojuma izvēli vai uzstādīšanu.

Sazinieties tagad

 

FAQ

J: Cik dārgāks ir 316L salīdzinājumā ar 316?
A: Cenas piemaksa par 316 L, salīdzinot ar 316 l, ir aptuveni 15%, galvenokārt tāpēc, ka AOD rafinēšanas laikā nepieciešams ilgāks dekarbonizācijas laiks. Ņemot vērā, ka pēc-metināšanas korozijas koeficients 316 l ir viena-trešdaļa no 316 (0,03 pret. 0.10 mm/gadā īpaši tīrā ūdenī) un ka tas novērš pārstrādes un ražošanas dīkstāves risku, ko izraisa metināšanas šuvju sensibilizācija, šī 15% apdrošināšanas prēmija ir ļoti ekonomiski izdevīgiem projektiem.

 

J: Kāda ir atšķirība starp 316Ti un 316L?
A: 316Ti ir titāna{1}}stabilizēta 316 versija; titāns tiek pievienots, lai galvenokārt savienotos ar oglekli, tādējādi novēršot hroma karbīda nogulsnēšanos, padarot to piemērotu metināšanai. Tomēr 316Ti ir par 15–30% dārgāks nekā 316L [18], un titāna pievienošana var negatīvi ietekmēt elektropulēšanas (EP) rezultātus. Pusvadītāju rūpniecība pārsvarā izvēlas 316 l, nevis 316 Ti, jo zema-oglekļa pieeja — 316 l ir ekonomiskāka un nodrošina izcilu EP apdari.

 

J: Kas ir “Dual Certified” 316/316L?
A: Dažas tērauda rūpnīcas marķē partijas, kuru oglekļa saturs ir mazāks par 0,03% vai vienāds ar to, kā "Dual Certified" 316/316L. Tas nozīmē, ka partija atbilst gan izturības prasībām 316 (lai gan faktiskā izturība ir nedaudz zemāka), gan oglekļa satura prasībām 316L. Lai izvairītos no neskaidrībām, 316L ieteicams norādīt tieši iepirkuma laikā.

 

Q: What are the disadvantages of 316L at high temperatures (>600 grādi)?
A: 316L tecēšanas robeža pazeminās ātrāk augstās temperatūrās (zemāka oglekļa satura dēļ, kā rezultātā cietā šķīduma nostiprināšanās ir vājāka). Izplūdes vai izplūdes gāzu cauruļvadiem, kas darbojas virs 600 grādiem, piemērotāka ir 316 vai 316 H (augsta-oglekļa 316). Tomēr, tā kā procesa gāzes vadu temperatūra pusvadītāju korpusos parasti ir zem 200 grādiem, šī atšķirība neietekmē.

 

J: Kāda ir atšķirība starp 316L VIM-VAR un standarta 316L?
A: Standarta 316L tiek ražots, izmantojot AOD (argona-skābekļa dekarburizāciju) kausēšanu, turpretim VIM-VAR izmanto divējāda-procesa metodi-Vakuuma indukcijas kausēšana (VIM), kam seko vakuuma loka pārkausēšana (VAR)-, lai samazinātu skābekļa saturu līdz Le un 1 izmēram vai vienādam līdz Le un1. 10 μm. Pusvadītāju UHP cauruļvadiem (ALD/CVD prekursoriem) ir nepieciešams VIM-VAR kvalitātes materiāls, kas nodrošina 30–50% cenu.