Ống thép không gỉ 316 Vs{1}}L:dự án bán dẫn

Nếu bạn đang tìm nguồn cung ứng ống thép không gỉ 316L cho các nhà máy bán dẫn-dù là cho khí UHP, nước siêu tinh khiết (UPW), phân phối hóa chất hay đường ống thiết bị-chỉ riêng giá cả và độ dày thành không phải là yếu tố duy nhất cần xem xét. Các dự án bán dẫn chú trọng nhiều hơn đến độ sạch của vật liệu, độ nhám bề mặt bên trong, chất lượng đánh bóng điện hóa (EP), khả năng hàn, kiểm soát hạt, bao bì sạch và khả năng truy xuất nguồn gốc nhiệt.

 

Sự khác biệt cơ bản duy nhất giữa 316 và 316L nằm ở hàm lượng cacbon của chúng (Nhỏ hơn hoặc bằng 0,08% so với Nhỏ hơn hoặc bằng 0,03%), tuy nhiên điều này trực tiếp xác định nguy cơ ăn mòn giữa các hạt sau khi hàn. Lớp 316 có thể trải qua quá trình nhạy cảm chỉ trong 50 giây ở 650 độ, trong khi 316L cần 8 giờ; sự khác biệt gấp nghìn lần này là lý do chính khiến 316L được chọn cho hệ thống đường ống bán dẫn.

 

316 so với. 316L:Thành phần hóa học

Yếu tố	316 (% trọng lượng)	316L (% trọng lượng)
Cacbon (C)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,08	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,03
Crom (Cr)	16.00–18.00	16.00–18.00
Niken (Ni)	10.00–14.00	10.00–14.00
Molypden (Mo)	2.00–3.00	2.00–3.00
Mangan (Mn)	Nhỏ hơn hoặc bằng 2,00	Nhỏ hơn hoặc bằng 2,00
Silic (Si)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,75	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,75
Phốt pho (P)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,045	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,045
Lưu huỳnh (S)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,030	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,030
Nitơ (N)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,10	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,10

 

Ghi chú:Mặc dù sự khác biệt về hàm lượng carbon là nhỏ (0,05 điểm phần trăm), nhưng nó có tác động sâu sắc đến-cấu trúc vi mô sau hàn. Carbon kết hợp với crom tạo thành cacbua Cr₂₃C₆ (trong đó hàm lượng crom có ​​thể lên tới 70 wt%), dẫn đến sự suy giảm crom ở gần ranh giới hạt. Do hàm lượng cacbon tổng số thấp nên 316L tạo thành một lượng cacbua hạn chế, dẫn đến mức độ suy giảm crom ranh giới-của hạt thấp hơn nhiều so với 316.

 

 

316 so với. 316L (Ủ, ASTM A269):Thuộc tính cơ khí

Tài sản	TP316	TP316L
Độ bền kéo (tối thiểu)	515 MPa	485 MPa
Sức mạnh năng suất, 0,2% (tối thiểu)	205 MPa	170 MPa
Độ giãn dài	Lớn hơn hoặc bằng 40%	Lớn hơn hoặc bằng 40%
Độ cứng (HB tối đa)	217	217
PREN	25–28	25–28

 

 

316 so với. 316L: Nhạy cảm và ăn mòn giữa các hạt

Khi thép không gỉ austenit tiếp xúc với phạm vi nhiệt độ 425–850 độ -một phạm vi chắc chắn sẽ bị ảnh hưởng bởi vùng-nhiệt (HAZ) trong quá trình hàn chu trình nhiệt-cacbon phản ứng với crom để tạo thành cacbua crom (M₂₃C₆, chủ yếu là Cr₂₃C₆). Các cacbua này kết tủa dọc theo ranh giới hạt, với hàm lượng crom đạt tới 70% trọng lượng. Lượng mưa này làm cạn kiệt crom từ các khu vực lân cận ranh giới hạt, tạo ra một "vùng cạn kiệt crom". Trong vùng này, hàm lượng crom giảm xuống dưới ngưỡng 12,5% cần thiết cho quá trình thụ động, dẫn đến khả năng chống ăn mòn giảm đáng kể và dẫn đến hiện tượng ăn mòn giữa các hạt (IGC).

Cấp	Hàm lượng cacbon	Thời gian nhạy cảm ở 650 độ	Sự khác biệt tương đối
316	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,08%	~50 giây	1×
316L	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,03%	~8 giờ	~1,000×

 

316 so với. 316L:Sự khác biệt về hiệu suất hàn

Hệ thống đường ống bán dẫn sử dụng GTAW quỹ đạo tự động, đòi hỏi một số lượng lớn các mối hàn có chất lượng cao, có thể lặp lại. Hiệu suất hàn là yếu tố quyết định trong việc lựa chọn giữa vật liệu 316 và 316L.

Hiệu suất hàn	316	316L
Hậu-Rủi ro nhạy cảm với mối hàn	Cao (~50 giây ở 650 độ)	Rất thấp (~8 giờ ở 650 độ)
Sau{0}}Sự ăn mòn giữa các hạt của mối hàn	Rủi ro tồn tại (sâu hàn)	Sức đề kháng cao
Nhạy cảm với HAZ (DOS)	Có thể vượt quá 1%	<1%
Lượng mưa cacbua trong vùng hàn	Đáng kể (hiển thị bằng SEM)	Lượng vết (khó phát hiện bằng SEM)
Quay lại-Thanh lọc bảo vệ Argon	Cần thiết, với khả năng làm mát kéo dài	Bắt buộc (quy trình chuẩn)
Sau{0}}Khả năng chống ăn mòn của mối hàn	Giảm do sự suy giảm crom ở ranh giới hạt	Nói chung được duy trì
Ứng dụng được đề xuất	Các ứng dụng không-hàn hoặc yêu cầu-độ bền nhiệt độ cao	Lựa chọn ưu tiên cho hệ thống đường ống hàn

 

316 so với. 316L:Sự khác biệt về xử lý bề mặt

Cả 316 và 316L đều có thể trải quaủ sáng (BA)Vàđánh bóng điện (EP). Tuy nhiên, do hàm lượng cacbon thấp hơn nên 316L thường cung cấp-màng thụ động chất lượng cao hơn sau khi đánh bóng bằng điện, dẫn đến khả năng chống ăn mòn tốt hơn.

Phương pháp điều trị	316	316L	Sự khác biệt / Giải thích
Ủ sáng (BA)	Có sẵn	Có sẵn	316L thường cung cấp bề mặt đồng đều hơn
Đánh bóng bằng điện (EP)	Có sẵn	Ưu tiên	316L tạo thành màng thụ động dày đặc hơn sau EP
Ra Sau EP (Tiêu chuẩn)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,25 μm	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,25 μm	Cả hai đều có thể đạt được độ nhám bề mặt như nhau
Ra Sau EP (Cao cấp)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,13 μm	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,13 μm	316L có thể dễ dàng đạt được mức này một cách nhất quán hơn

 

Tại sao ngành bán dẫn hầu như chỉ sử dụng 316L thay vì 316?

Hệ thống đường ống bán dẫn yêu cầu hàn quỹ đạo rộng rãi, thường liên quan đến hàng nghìn mối hàn. Với cấp độ 316, vùng -bị ảnh hưởng nhiệt (HAZ) rất dễ bị nhạy cảm trong quá trình hàn-trong đó cacbua crom kết tủa dọc theo ranh giới hạt, dẫn đến sự suy giảm crom-dẫn đến giảm đáng kể khả năng chống ăn mòn giữa các hạt. Ngược lại, do hàm lượng carbon cực thấp, 316L thể hiện mức độ nhạy cảm (DOS) dưới 1% sau khi hàn, nghĩa là khả năng chống ăn mòn của nó về cơ bản không thay đổi. Hơn nữa, các tiêu chuẩn ngành bán dẫn như SEMI F20 và ASTM A270 quy định rõ ràng việc sử dụng 316L.

 

Tiêu chuẩn ngành bán dẫn cho 316 và 316L

Các tiêu chuẩn của ngành bán dẫn rõ ràng ủng hộ316L chứ không phải 316dành cho các ứng dụng đường ống có độ tinh khiết cao:{0}}

Tiêu chuẩn	Lớp được chỉ định	316 có thể áp dụng	Áp dụng 316L
BÁN F20	316L	KHÔNG	Đúng
ASTM A270	316L	Không (yêu cầu 316L)	Đúng
ASTM A312	TP316 / TP316L	Có (đường ống-có mục đích chung)	Có (đường ống-có mục đích chung)
ASME BPE	316L	KHÔNG	Đúng

BÁN F20chỉ định 316L cho các ứng dụng đường ống bán dẫn có độ tinh khiết-chung,-cao và cực kỳ-cao{4}}, trong khi 316 không nằm trong phạm vi vật liệu của nó.ASTM A270ống vệ sinh cũng chỉ định 316L cho các ứng dụng này.ASTM A312là thông số kỹ thuật đường ống có mục đích chung-chính bao gồm cả TP316 và TP316L; tuy nhiên, các dự án bán dẫn thường chỉ địnhTP316Lnhờ hàm lượng carbon thấp hơn, khả năng chống lại sự nhạy cảm của mối hàn được cải thiện và phù hợp cho việc chế tạo có độ tinh khiết cao.

 

 

316 và. 316L:So sánh dữ liệu ăn mòn

Ở điều kiện-kim loại cơ bản (không hàn), 316 và 316L có khả năng chống ăn mòn rất giống nhau, với giá trị PREN thường nằm trong khoảng 25–28. Tuy nhiên, sau khi hàn, tốc độ ăn mòn của chúng có thể khác biệt đáng kể trong một số môi trường liên quan đến chất bán dẫn nhất định.

Trung bình/Điều kiện	316	316L
Nước có độ tinh khiết cao-/Nước DI (Sau khi hàn)	0,10 mm/năm	0,03mm/năm
10% H₂SO₄, 60 độ	-	0,02 mm/năm
Ngâm NaCl	-	0,4260 mpy
Ngâm H₂SO₄	-	2,5141 mpy
Fluoride-Chứa môi trường, 50 ppm F⁻, 60 độ	-	~0,08 mm/năm
Fluoride-Chứa môi trường, F⁻ > 2.000 ppm	-	>2mm/năm

 

nhà cung cấp ống thép không gỉ 316L

Gnee cung cấp ống thép không gỉ 316L cho các dự án bán dẫn, bao gồm-đường ống xử lý có độ tinh khiết cao, phân phối khí và hệ thống nước UPW/DI. Các tùy chọn có sẵn bao gồm ống tuân thủ ASTM A270, ASTM A312 và ASME BPE{5}}, với bề mặt BA/EP và Ra được kiểm soát Nhỏ hơn hoặc bằng 0,25 μm hoặc Nhỏ hơn hoặc bằng 0,13 μm. Mỗi lô có thể được cung cấp EN 10204 3.1 MTC, PMI, kiểm tra kích thước, độ nhám bề mặt, kiểm tra dòng điện thủy tĩnh/dòng xoáy{10}}và khả năng truy xuất nguồn gốc{11}}nhiệt, hỗ trợ các yêu cầu-chế tạo có độ tinh khiết cao và QA của dự án.

Danh mục sản phẩm	Hoàn thiện bề mặt	Tiêu chuẩn kỹ thuật	Phạm vi kích thước (OD)
Ống BA (Ủ sáng)	Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0,4 μm	ASTM A269 / A632	1/8" - 2"
Ống EP (Điện-Được đánh bóng)	Ra Nhỏ hơn hoặc bằng 0,25 μm	ASTM A269 / BÁN F19	1/8" - 2"
Ống liền mạch	Vẽ lạnh / ủ	ASTM A269	6mm - 114.3mm
Dòng khí có độ tinh khiết cao	Thụ động / Cực-Sạch	ASTM A632 / BÁN F20	tùy chỉnh
Ống cuộn	ủ sáng	ASTM A269	1/4" - 1/2"

Nếu bạn đang lập kế hoạch hoặc thực hiện một dự án có liên quan, vui lòng cho tôi biết:
• Bạn có chịu trách nhiệm về các hệ thống khí đặc biệt, hệ thống nước siêu tinh khiết hoặc đường ống chân không/hóa chất không?
• Nút quy trình gần đúng của wafer fab là gì (ví dụ: quy trình hoàn thiện hoặc các nút nâng cao dưới 3nm)?
Sau đó, tôi có thể cung cấp cho bạn các đề xuất cụ thể hơn về việc lựa chọn hoặc lắp đặt thiết bị tiêu chuẩn.

Liên hệ ngay

 

Câu hỏi thường gặp

Hỏi: 316L đắt hơn bao nhiêu so với 316?
Trả lời: Giá của 316L so với 316 là khoảng 15%, chủ yếu là do thời gian khử cacbon cần thiết lâu hơn trong quá trình tinh chế AOD. Xét thấy rằng-tốc độ ăn mòn sau hàn của 316L là một-một phần ba so với 316 (0,03 so với. 0.10 mm/năm trong nước siêu tinh khiết) và nó giúp loại bỏ nguy cơ phải làm lại và ngừng sản xuất do nhạy cảm với mối hàn, khoản phí bảo hiểm 15% này thể hiện một khoản đầu tư bảo hiểm có hiệu quả về mặt chi phí cao cho các dự án bán dẫn.

 

Hỏi: Sự khác biệt giữa 316Ti và 316L là gì?
Đáp: 316Ti là phiên bản-ổn định bằng titan của 316; titan được thêm vào để liên kết tốt hơn với carbon, do đó ngăn chặn sự kết tủa cacbua crom, khiến nó thích hợp cho hàn. Tuy nhiên, 316Ti đắt hơn 15–30% so với 316L [18] và việc bổ sung titan có thể ảnh hưởng tiêu cực đến kết quả đánh bóng bằng điện (EP). Ngành công nghiệp bán dẫn chủ yếu chọn 316L thay vì 316Ti vì phương pháp tiếp cận{12}cacbon thấp của 316L tiết kiệm hơn và mang lại lớp hoàn thiện EP vượt trội.

 

Hỏi: "Chứng nhận kép" 316/316L là gì?
Trả lời: Một số nhà máy thép dán nhãn các lô có hàm lượng carbon Nhỏ hơn hoặc bằng 0,03% là "Chứng nhận kép" 316/316L. Điều này có nghĩa là lô đáp ứng cả yêu cầu về độ bền của 316 (mặc dù độ bền thực tế thấp hơn một chút) và yêu cầu về hàm lượng carbon của 316L. Để tránh nhầm lẫn, nên chỉ định trực tiếp 316L trong quá trình mua sắm.

 

Q: What are the disadvantages of 316L at high temperatures (>600 độ)?
Đáp: Độ bền chảy của 316L suy giảm nhanh hơn ở nhiệt độ cao (do hàm lượng cacbon thấp hơn dẫn đến khả năng tăng cường dung dịch rắn-rắn yếu hơn). Đối với đường ống xả hoặc khí thải hoạt động trên 600 độ, 316 hoặc 316H (-cacbon 316 cao) là lựa chọn phù hợp hơn. Tuy nhiên, do nhiệt độ dòng khí xử lý trong các nhà máy bán dẫn thường dưới 200 độ nên sự khác biệt này không có tác động.

 

Hỏi: Sự khác biệt giữa 316L VIM-VAR và 316L tiêu chuẩn là gì?
Đáp: Tiêu chuẩn 316L được sản xuất bằng cách nấu chảy AOD (Argon-Khử cacbon bằng oxy, trong khi VIM-VAR sử dụng-phương pháp xử lý kép-Nung chảy cảm ứng chân không (VIM) sau đó là nấu chảy lại hồ quang chân không (VAR)-để giảm hàm lượng oxy xuống Nhỏ hơn hoặc bằng 15 ppm và giới hạn kích thước bao gồm < 10 μm. Đường ống UHP bán dẫn (dành cho tiền thân ALD/CVD) yêu cầu vật liệu cấp VIM-VAR, yêu cầu mức giá cao hơn từ 30–50%.