316H nerđajući čelik sa visokim{1}}ugljikom

316H je visoko-ugljična varijanta nehrđajućeg čelika 316, sa kontroliranim sadržajem ugljika za poboljšanje čvrstoće puzanja pri visokim{3}}temperaturama. Kombinira molibden-otpornost na koroziju od 316 sa-otpornošću na visoku temperaturu, pogodna za komponente koje nose visoke{8}}temperaturne napone-u okruženjima srednje{10}}korozije.

Hemijski sastav (tež.%): C=0.04-0.10, Cr=16.00-18.00, Ni=10.00-14.00, Mo=2.00-3.00, Si manje ili jednako 1,00, Mn manje ili jednako 2,00, P manje ili jednako 0,045, S manje ili jednako 0,030, Fe=Bilans

Mehanička svojstva (žareno): Vlačna čvrstoća veća ili jednaka 515MPa, čvrstoća tečenja veća ili jednaka 205MPa, izduženje veće ili jednako 40%, tvrdoća manja ili jednaka 217HB

Prednosti performansi: Odlična čvrstoća puzanja pri visokim temperaturama (700 stepeni, 1000 h pri puzanju pri puzanju od 80MPa); dobra otpornost na hloridnu koroziju na visokim temperaturama; stabilna -otpornost na oksidaciju pri visokim temperaturama; pogodan za scenarije sa opterećenjem od 600-870 stepeni.

Prijave: Prirubnice posuda za hemijsku reakciju visoke-prirubnice, cijevi pregrijača kotla (600-870 stepeni), komponente sistema za gorivo za gasne turbine, visokotemperaturni korozivni medijum cjevovodi u petrohemijskoj industriji.

Ekvivalentne ocjene: UNS S31609, JIS SUS316H, EN 1.4407, GB 07Cr17Ni12Mo2

Q&A

P1: Koja je prednost 316H u odnosu na 304H u okruženjima visoke{3}temperature korozije? A1: Glavna prednost 316H u odnosu na 304H u okruženjima sa visoko-korozijom je njegova superiorna otpornost na koroziju visoke-kloridne i slabe kiseline, zahvaljujući dodatku molibdena. 304H ne sadrži molibden, tako da je njegova otpornost na pitting i koroziju u pukotinama{1hlorida sa visokim temperaturama} loš, što ga čini pogodnim samo za oksidirajuća okruženja sa visokim{11}}temperaturama (kao što je suhi zrak{12}}visoke temperature). Nasuprot tome, 316H sadrži 2.00-3.00wt% molibdena, koji formira gust oksidni film bogat molibdenom-na visokim temperaturama, efikasno se odupirući eroziji hloridnih jona. Na primjer, kod visoko{24}dimnih plinova koji sadrže sumpordioksid i hloridne jone u petrohemijskoj industriji, 304H će doživjeti brzu koroziju, dok 316H može održati stabilne performanse. Uz to, 316H ima veći sadržaj nikla od 304H, poboljšavajući stabilnost austenitne strukture i poboljšavajući žilavost pri visokim{27}temperaturama. Ovo čini 316H poželjnim materijalom za komponente koje nose visok{{28}temperaturni napon-u okruženjima srednje korozije.

P2: Koji je standard za termičku obradu nakon-zavarivanja za 316H? A2: Standardna termička obrada nakon -zavarivanja za nerđajući čelik 316H je žarenje na 850-900 stepeni, sa vremenom zadržavanja od najmanje 30 minuta po 25 mm debljine, nakon čega slijedi hlađenje zrakom. Ova termička obrada je obavezna jer zavarivanje dovodi do zaostalog naprezanja u komponenti, što može dovesti do pucanja korozije pod naponom u visoko-temperaturnom i korozivnom okruženju. Žarenje na 850-900 stepeni može efikasno eliminisati zaostalo naprezanje, smanjujući rizik od pucanja. U međuvremenu, ovaj temperaturni raspon može otopiti prekomjerne hrom-molibden karbide taložene tokom zavarivanja, izbjegavajući stvaranje zona-iscrpljenih legurama i vraćajući otpornost na koroziju područja zavara. U poređenju sa 304H, termička obrada 316H nakon zavarivanja zahteva strožu kontrolu temperature jer su karbidi molibdena stabilniji i zahtevaju dovoljnu temperaturu da bi se rastvorili. Nepravilna termička obrada (kao što je nedovoljna temperatura ili vrijeme držanja) će smanjiti performanse na visokim temperaturama i otpornost na koroziju 316H.

P3: Može li 316 zamijeniti 316H u scenarijima visokog{3}}naprezanja? A3: Ne, 316 ne može zamijeniti 316H u scenarijima stresa visoke{7}}temperature. Ključna razlika je u visokoj{{9}čvrstoći puzanja pri visokim temperaturama, koja je određena sadržajem ugljika. 316H ima kontrolirani visoki sadržaj ugljika (0,04-0,10wt%), koji na visokim temperaturama formira dovoljno stabilnih karbida da pričvrsti granice zrna i spriječi klizanje zrna, čime se poboljšava čvrstoća puzanja. Na 700 stepeni, 1000 h puzanja otpornosti na pucanje od 316H (veća ili jednaka 80MPa) je 33% veća od one kod 316 (veća ili jednaka 60MPa). U scenarijima koji nose visok-temperaturni stres- kao što su cijevi pregrijača kotla koje rade na 700 stepeni, 316 će podvrgnuti očiglednoj plastičnoj deformaciji pod dugotrajnim-naprezanjem, što će dovesti do kvara komponente, dok 316H može održati strukturnu stabilnost. Dodatno, sadržaj ugljika 316H balansira performanse visoke{33}}temperature i otpornost na koroziju, dok nizak sadržaj ugljika 316 dovodi do nedovoljnog sadržaja karbida na visokim temperaturama, što dovodi do slabe otpornosti na puzanje. Upotreba 316 u scenarijima stresa pri visokim temperaturama predstavlja ozbiljne sigurnosne opasnosti.

P4: Koji je značaj kontrole sadržaja ugljika za 316H? A4: Kontrola sadržaja ugljika 316H (0,04-0,10wt%) je ključna za balansiranje njegovih performansi na visokim{9}}ima i otpornosti na koroziju. Donja granica od 0,04 tež.% osigurava da postoji dovoljno ugljika za kombinovanje sa hromom i molibdenom na visokim temperaturama kako bi se formirali stabilni karbidi (kao što su Cr₂₃C₆ i Mo₂C). Ovi karbidi mogu značajno poboljšati čvrstoću puzanja pri visokim{11}}temperaturama, omogućavajući 316H da održi strukturnu stabilnost pod dugotrajnim-visokim{{13}uslovima visoke temperature i visokog{17}naprezanja. Gornja granica od 0,10 tež% je da se izbjegne prekomjerna količina ugljika, što bi dovelo do prekomjernog taloženja karbida. Prekomjerni karbidi će smanjiti otpornost na sobnu temperaturu i otpornost na koroziju od 316H, posebno povećavajući rizik od intergranularne korozije. U poređenju sa 316 (C manji od ili jednak 0,08wt%), opseg sadržaja ugljika 316H je precizniji, osiguravajući da ima veću čvrstoću puzanja pri visokim{25}temperaturama od 316 i bolju otpornost na koroziju od običnih visoko{28}}ugljičnih nehrđajućih čelika. Ova precizna kontrola sadržaja ugljika ključna je za primjenu 316H u okolinama visoke{29}temperature podnošljive korozije.

 

P5: Koji su tipični scenariji primjene 316H u petrohemijskoj industriji? A5: 316H ima nekoliko tipičnih scenarija primjene u petrohemijskoj industriji. Prvo, prirubnice posuda za hemijsku reakciju na visokoj{5}}temperaturi: ove komponente rade na 600-800 stepeni i podnose visok pritisak, zahtijevajući i visoku -čvrstu čvrstoću puzanja i otpornost na koroziju reakcionih medija (kao što su slabe kiseline i organski rastvarači). Drugo, cjevovodi za visoko{10}}korozivne medije: koriste se za transport visoko-dimnih plinova, pare ili hemijskih medija koji sadrže hloridne ione, gdje je sadržaj molibdena u 316H otporan na koroziju, a visok sadržaj ugljika osigurava visoku{15}}temperaturnu čvrstoću. Treće, pomoćne komponente peći za krekiranje: u pećima za krekiranje etilena, 316H se koristi za komponente kao što su cijevi i nosači peći, koji rade na visokim temperaturama i zahtijevaju otpornost na -temperaturnu oksidaciju i puzanje. Četvrto, komponente sistema za gorivo gasne turbine: ove komponente su izložene visoko{18}temperaturnom gorivom gasu i zahtijevaju visoku{20}čvrstu temperaturu i otpornost na koroziju. Peto, visoko{21}cijevi izmjenjivača topline: koriste se u izmjenjivačima topline za visoko-korozivne medije visoke temperature, gdje sveobuhvatne performanse 316H osiguravaju dugotrajan-stabilan rad. U ovim scenarijima, prednosti 316H u kombinaciji čvrstoće na visokim temperaturama i otpornosti na koroziju su u potpunosti iskorištene.