316 Вс. 316Л цеви од нерђајућег челика: пројекти полупроводника

Ако набављате цеви од нерђајућег челика 316Л за фабрике полупроводника-било за УХП гас, ултрачисту воду (УПВ), испоруку хемикалија или цевоводе опреме-само цена и дебљина зида нису једини фактори које треба узети у обзир. Полупроводнички пројекти стављају већи нагласак на чистоћу материјала, храпавост унутрашње површине, квалитет електрополирања (ЕП), заварљивост, контролу честица, чисто паковање и праћење топлотног броја.

 

Једина фундаментална разлика између 316 и 316Л лежи у њиховом садржају угљеника (мањи или једнак 0,08% у односу на мање или једнак 0,03%), али ово директно одређује ризик од интергрануларне корозије након заваривања. Граде 316 може да се подвргне сензибилизацији за само 50 секунди на 650 степени, док је за 316Л потребно 8 сати; ова хиљаду-разлика је примарни разлог зашто је 316Л изабран за системе полупроводничких цеви.

 

316 вс. 316Л:Хемијски састав

Елемент	316 (теж.%)	316Л (теж.%)
угљеник (Ц)	Мање или једнако 0,08	Мање или једнако 0,03
хром (Цр)	16.00–18.00	16.00–18.00
никл (Ни)	10.00–14.00	10.00–14.00
молибден (Мо)	2.00–3.00	2.00–3.00
манган (Мн)	Мање или једнако 2,00	Мање или једнако 2,00
силицијум (Си)	Мање или једнако 0,75	Мање или једнако 0,75
фосфор (П)	Мање или једнако 0,045	Мање или једнако 0,045
сумпор (С)	Мање или једнако 0,030	Мање или једнако 0,030
азот (Н)	Мање или једнако 0,10	Мање или једнако 0,10

 

Напомена:Иако је разлика у садржају угљеника мала (0,05 процентних поена), она има дубок утицај на микроструктуру након{1}заваривања. Угљеник се комбинује са хромом да би се формирали Цр₂₃Ц₆ карбиди (у којима садржај хрома може достићи и до 70 теж%), што доводи до исцрпљивања хрома близу граница зрна. Због ниског укупног садржаја угљеника, 316Л формира ограничену количину карбида, што доводи до степена исцрпљивања хрома на граници зрна{6}}који је далеко мањи од оног код 316.

 

 

316 вс. 316Л (жарено, АСТМ А269):Мецханицал Проперти

Имовина	ТП316	ТП316Л
Затезна чврстоћа (мин.)	515 МПа	485 МПа
Јачина течења, 0,2% (мин.)	205 МПа	170 МПа
Издужење	Веће или једнако 40%	Веће или једнако 40%
Тврдоћа (ХБ мак.)	217	217
ПРЕН	25–28	25–28

 

 

316 вс. 316Л: Сензибилизација и интергрануларна корозија

Када је аустенитни нерђајући челик изложен температурном опсегу од 425–850 степени -опсег који неизбежно прелази зона захваћена топлотом-(ХАЗ) током термичких циклуса заваривања-угљеник реагује са хромом и формира хром карбиде (М₂₃Ц₆, првенствено Цр₆₆₆Ц₆). Ови карбиди се таложе дуж граница зрна, са садржајем хрома до 70 теж.%. Ове падавине исцрпљују хром из области које се налазе поред граница зрна, стварајући „зону осиромашене хромом-. У овој зони, садржај хрома пада испод прага од 12,5% потребног за пасивизацију, што доводи до значајног смањења отпорности на корозију и резултира интергрануларном корозијом (ИГЦ).

Оцена	Садржај угљеника	Време сензибилизације на 650 степени	Релативна разлика
316	Мање или једнако 0,08%	~50 секунди	1×
316L	Мање или једнако 0,03%	~8 сати	~1,000×

 

316 вс. 316Л:Разлике у перформансама заваривања

Полупроводнички системи цевовода користе аутоматски орбитални ГТАВ, што захтева велики број -квалитетних, поновљивих завара. Перформансе заваривања су одлучујући фактор у избору између 316 и 316Л материјала.

Перформансе заваривања	316	316L
Пост{0}}Ризик од преосетљивости заваривања	Високо (~50 секунди на 650 степени)	Веома ниска (~8 сати на 650 степени)
После-Међугрануларна корозија заваривања	Ризик постоји (распад шава)	Висока отпорност
Преосетљивост на ХАЗ (ДОС)	Може да пређе 1%	<1%
Преципитација карбида у зони заваривања	Значајно (видљиво од стране СЕМ)	Количине у траговима (тешко за откривање помоћу СЕМ)
Назад-Заштита од пражњења аргоном	Обавезно, са продуженим хлађењем	Обавезно (стандардна процедура)
Пост-Отпорност на корозију заваривања	Смањено због недостатка хрома на границама зрна	Генерално одржаван
Препоручена апликација	Захтеви за{0}незаварене апликације или високе{1}чврстоће	Пожељни избор за заварене системе цевовода

 

316 вс. 316Л:Разлике у третману површине

И 316 и 316Л могу да прођусветло жарење (БА)иелектрополирање (ЕП). Међутим, због нижег садржаја угљеника, 316Л генерално обезбеђује већи-квалитет пасивног филма након електрополирања, што резултира бољом отпорношћу на корозију.

Метода лечења	316	316L	Разлика / Објашњење
Светло жарење (БА)	Доступан	Доступан	316Л генерално обезбеђује равномернију површину
електрополирање (ЕП)	Доступан	Пожељно	316Л формира гушћи пасивни филм након ЕП
Ра Афтер ЕП (Стандард)	Мање или једнако 0,25 μм	Мање или једнако 0,25 μм	Оба могу постићи исту храпавост површине
Ра Афтер ЕП (премиум)	Мање или једнако 0,13 μм	Мање или једнако 0,13 μм	316Л може лакше постићи овај ниво доследно

 

Зашто индустрија полупроводника скоро искључиво користи 316Л уместо 316?

Полупроводнички системи цевовода захтевају опсежно орбитално заваривање, које често укључује хиљаде заварених спојева. Са степеном 316, зона-захваћена топлотом (ХАЗ) је веома подложна сензибилизацији током заваривања-где се карбиди хрома таложе дуж граница зрна, што доводи до исцрпљивања хрома-што доводи до значајног смањења отпорности на међугрануларну корозију. Насупрот томе, због изузетно ниског садржаја угљеника, 316Л показује степен сензибилизације (ДОС) мањи од 1% након заваривања, што значи да његова отпорност на корозију остаје суштински непромењена. Штавише, стандарди у индустрији полупроводника као што су СЕМИ Ф20 и АСТМ А270 експлицитно прецизирају употребу 316Л.

 

Стандарди индустрије полупроводника за 316 и 316Л

Стандарди индустрије полупроводника јасно фаворизују316Л уместо 316за апликације цевовода високе{0}}чистоће:

Стандард	Специфиед Граде	316 Применљиво	316Л Применљиво
СЕМИ Ф20	316L	бр	Да
АСТМ А270	316L	Не (потребно је 316Л)	Да
АСТМ А312	ТП316 / ТП316Л	Да (цеви-опште намене)	Да (цеви-опште намене)
АСМЕ БПЕ	316L	бр	Да

СЕМИ Ф20наводи 316Л за апликације за полупроводничке цеви опште-опште намене, високе-чистоће и ултра{3}}високе-чистоће, док 316 није у оквиру његовог материјала.АСТМ А270санитарне цеви такође специфицирају 316Л за ове примене.АСТМ А312је главна{0}}спецификација цевовода опште намене која покрива и ТП316 и ТП316Л; међутим, полупроводнички пројекти обично специфицирајуТП316Лзбог нижег садржаја угљеника, побољшане отпорности на преосетљивост завара и погодности за производњу високе{0} чистоће.

 

 

316 вс. 316Л: Поређење података о корозији

У стању основног{0}}метала (без заваривања), 316 и 316Л имају веома сличну отпорност на корозију, са вредностима ПРЕН обично у опсегу од 25–28. Међутим, након заваривања, њихове стопе корозије могу значајно да се разликују у одређеним окружењима{5}}која се односе на полупроводнике.

Средње / Стање	316	316L
Вода високе{0}}чистоће / ДИ вода (после заваривања)	0,10 мм/год	0,03 мм/год
10% Х₂СО₄, 60 степени	-	0,02 мм/год
НаЦл Иммерсион	-	0,4260 мпи
Х₂СО₄ Потапање	-	2,5141 мпи
Средњи{0}}који садржи флуор, 50 ппм Ф⁻, 60 степени	-	~0,08 мм/год
Медијум који садржи флуор{0}, Ф⁻ > 2000 ппм	-	>2 мм/год

 

Добављачи цеви од нерђајућег челика 316Л

Гнее испоручује цеви од нерђајућег челика 316Л за полупроводничке пројекте, покривајући процесне цеви високе{1}}чистоће, дистрибуцију гаса и УПВ/ДИ системе за воду. Доступне опције укључују АСТМ А270, АСТМ А312 и АСМЕ БПЕ- усаглашене цеви, са БА/ЕП површинама и контролисаним Ра мањим или једнаким 0,25 μм или мањим или једнаким 0,13 μм. Свака серија може да буде испоручена са ЕН 10204 3.1 МТЦ, ПМИ, инспекцијом димензија, храпавости површине, хидростатичким/вртложним{{10}тестирањем и праћењем топлотног-броја, подржавајући високу{12}}производњу и захтеве за осигурање квалитета пројекта.

Категорија производа	Завршна обрада	Стандарди спецификације	Опсег величина (ОД)
БА цев (светло жарено)	Ра Мање од или једнако 0,4 μм	АСТМ А269 / А632	1/8" - 2"
ЕП цев (електро{0}}полирана)	Ра Мањи или једнак 0,25 μм	АСТМ А269 / СЕМИ Ф19	1/8" - 2"
Бешавна цев	Хладно извучено / жарено	АСТМ А269	6 мм - 114.3 мм
Гасовод високе чистоће	Пасивирано / ултра{0}}чисто	АСТМ А632 / СЕМИ Ф20	Прилагођено
Цоилед Тубинг	Бригхт Аннеалед	АСТМ А269	1/4" - 1/2"

Ако планирате или спроводите релевантан пројекат, обавестите ме:
• Да ли сте одговорни за специјалне системе за гас, системе ултра чисте воде или вакуумске/хемијске цеви?
• Који је приближни процесни чвор фаб-а плочице (нпр. зрели процес или напредни чворови испод 3 нм)?
Тада вам могу дати конкретније препоруке у вези са избором или инсталацијом стандардне опреме.

Контактирајте сада

 

ФАК

П: Колико је скупљи 316Л у односу на 316?
О: Премија у цени за 316Л у односу на 316 је приближно 15%, првенствено због дужег времена декарбонизације потребног током АОД рафинације. Узимајући у обзир да је стопа корозије након{4}л заваривања од 316Л једна-трећина од 316 (0,03 према. 0.10 мм/годишње у ултрачистој води) и да елиминише ризик од прераде и застоја у производњи узрокованих сензибилизацијом заваривања, ова премија од 15% премија{11} представља веома исплативо{1} инвестиционо{1} инвестиционо осигурање.

 

П: Која је разлика између 316Ти и 316Л?
О: 316Ти је титанијум{1}}стабилизована верзија 316; титанијум се додаје да се првенствено везује са угљеником, чиме се спречава таложење хром карбида, што га чини погодним за заваривање. Међутим, 316Ти је 15–30% скупљи од 316Л [18], а додатак титанијума може негативно утицати на резултате електрополирања (ЕП). Индустрија полупроводника претежно бира 316Л у односу на 316Ти зато што је ниско{12}}приступ од 316Л економичнији и даје врхунске ЕП завршне обраде.

 

П: Шта је „Дуал Цертифиед“ 316/316Л?
О: Неке челичане означавају серије са садржајем угљеника мањим или једнаким 0,03% као „Дуал Цертифиед“ 316/316Л. То значи да серија испуњава и захтеве за чврстоћу од 316 (иако је стварна снага нешто нижа) и захтеве за садржај угљеника од 316Л. Да би се избегла забуна, препоручује се да се 316Л наведе директно током набавке.

 

Q: What are the disadvantages of 316L at high temperatures (>600 степени)?
О: Граница течења 316Л се брже деградира на високим температурама (због нижег садржаја угљеника што доводи до слабијег ојачања чврстог-раствора). За цевоводе за издувне или отпадне гасове који раде изнад 600 степени, 316 или 316Х (високи-угљеник 316) је прикладнији избор. Међутим, пошто су температуре у линији процесног гаса у фабрикама полупроводника обично испод 200 степени, ова разлика нема утицаја.

 

П: Која је разлика између 316Л ВИМ-ВАР и стандардног 316Л?
О: Стандардни 316Л се производи коришћењем АОД (Аргон-декарбонизација кисеоником) топљења, док ВИМ-ВАР користи двоструку-методу процеса-Вакумско индукционо топљење (ВИМ) праћено вакуумским индукционим топљењем (ВАР){{5} 15. смањује садржај кисеоника на мање од м. величине до < 10 μм. Полупроводнички УХП цевоводи (за АЛД/ЦВД прекурсоре) захтевају материјал ВИМ-ВАР квалитета, који захтева премију цене од 30–50%.