Nerđajući čelik 316H: Visoko-Temperaturna klasa sa poboljšanom čvrstoćom puzanja

Šta je 316H nerđajući čelik?

316H je visoko-ugljična verzija od nehrđajućeg čelika tipa 316 namijenjena prvenstveno za{{3}usluge na povišenim temperaturama. Sufiks H označava kontrolisani opseg ugljenika od 0,04-0,10%, što je značajno više od maksimuma od 0,03% od 316L. Veći sadržaj ugljika povećava otpornost na pucanje i naprezanje-do-životnog kidanja materijala na temperaturama iznad oko 500 stepeni, čineći 316H uobičajenim izborom za posude pod pritiskom, komponente kotlova i cijevne sisteme regulirane kodovima dizajna na visokim temperaturama kao što su ASME kotao i posuda pod tlakom VIII. Kvalitet je specificiran u ASTM A240 (ploča, lim i traka), ASTM A312 (cijev) i ASTM A213 (cijevi za kotlove i pregrijači).

Hemijski sastav (tež.%)

Element	Specificirani raspon (ASTM A240/A312, UNS S31609)
Karbon	0.04 - 0.10
Silicijum, max	1.00
Mangan, max	2.00
Fosfor, max	0.045
Sumpor, max	0.030
Chromium	16.00 - 18.00
Nikl	10.00 - 14.00
molibden	2.00 - 3.00
Iron	Balans

Ekvivalentne oznake: UNS S31609 (ASTM), EN 1.4407 / X6CrNiMo17-12-2 (EN 10088), SUS316H (JIS G4303/G4304).

Mehanička svojstva (žareno)

Nekretnina	Minimalna vrijednost	Referentni standard
Zatezna čvrstoća	515 MPa	ASTM A240 / A312
Granica tečenja (0,2% offset)	205 MPa	ASTM A240 / A312
Izduženje	40% (ploča), 35% (cijev)	ASTM A240 / A312
Tvrdoća	217 HBW max	ASTM A240

Ponašanje-pri visokim temperaturama i otpornost na koroziju

Snaga puzanja

Kontrolisani opseg ugljenika je ključ za performanse na visokim{0}}temperaturama. Ugljik pruža čvrstu-rastvor i ojačanje od karbida koje povećava snagu puzanja u poređenju sa niskim-ugljikom 316L, koji brzo gubi snagu iznad oko 500 stepeni. U praksi 316H je specificiran za kontinuirani rad u rasponu od oko 500-870 stepeni, gdje je dizajn vođen puzanjem, a ne kratkoročnim vlačnim svojstvima.

Otpornost na koroziju

Sadržaj molibdena od 2-3% daje 316H znatno bolju otpornost na koroziju udubljenja i pukotina u mediju koji sadrži hlorid-u odnosu na klase bez molibdena- kao što su 304 i 304H. U okolinama-sa visokim{10}temperaturama koje sadrže sumpor, molibden također doprinosi većoj zaštitnoj skali, zbog čega se 316H često bira za dimne-gasove i procesne tokove koji sadrže sumpor. Kao i kod svih austenitnih klasa, 316H ostaje podložan hloridnom naponskom korozijskom pucanju u vrućoj, mokroj hloridnoj uporabi, tako da se ne treba tretirati kao morska voda ili slana voda.

Zavarivanje 316H

Zavarivanje treba izvoditi odgovarajućim dodatnim metalom, obično ER316H, tako da metal šava ima sadržaj ugljika i molibdena u skladu sa osnovnim metalom. Korištenje nisko-ugljičnog punila kao što je ER316L u visokotemperaturnom dizajnu-može smanjiti snagu puzanja šava ispod zahtjeva za dizajnom. Nije potrebno predgrijavanje, a termička obrada nakon -zavarivanja se obično ne izvodi za 316H; gdje senzibilizacija predstavlja problem u zavarenoj konstrukciji, može se dati prednost stabiliziranom razredu kao što je 316Ti ili 321.

Tipične primjene

Komponente kotla i pregrijača, cjevovodi za vruću{0}}paru za ponovno zagrijavanje, visoko-hemijski reaktori na visokim temperaturama, cijevi za zračenje peći, izmjenjivači topline za{2}}otpadne{2}}izmjenjivače topline i-cijevovodi elektrana u priobalnom ili sumpornom-okruženju. Ova klasa se također koristi za prirubnice, tijela ventila i fitinge u visokotemperaturnim procesnim linijama gdje su potrebni molibden-otpornost na koroziju i čvrstoća puzanja.

Smjernice za odabir

316H je prikladan izbor kada je radna temperatura u opsegu od 500-870 stepeni i okolina sadrži korozivne vrste kao što su hloridi, sumpor-dioksid ili procesne kiseline. Za ne-korozivnu visoku-uslugu na temperaturama iznad 900 stepeni, stepen otpornosti na toplinu{11}}kao što je 309S ili 310S nudi bolju otpornost na oksidaciju. Za zavarene komponente koje se drže statički na 400-900 stepeni, gde je otpornost na intergranularnu koroziju prioritet, često se daje prednost titanijumom stabilizovanoj klasi kao što je 316Ti.

FAQ

P1: Koja je razlika između 316H i 316L?316H ima kontrolirani sadržaj ugljika od 0,04-0,10% naspram 0,03% maksimuma za 316L. Veći ugljik povećava otpornost na lomljenje puzanja za rad iznad oko 500 stepeni, dok je 316L poželjan za zavarene sobne{8}}temperature i blago povišene temperature zbog njegove otpornosti na osjetljivost.

P2: Koji dodatni metal treba koristiti za zavarivanje 316H?ER316H žica za punjenje se preporučuje tako da naslaga vara odgovara sadržaju ugljika i molibdena u osnovnom metalu. Nisko{2}}ugljična punila kao što je ER316L nisu prikladna tamo gdje je zavar potreban da nosi opterećenje pri puzanju na visokoj temperaturi.

P3: Može li se 316H koristiti u okruženjima-koja sadrže sumpor-visoke temperature?Da. Dodatak molibdena poboljšava otpornost na gasove koji sadrže sumpor-na povišenoj temperaturi, a 316H je uobičajeno specificiran za kanale za dimne{3}}gasove, opremu za{4}}oporabu topline i komponente postrojenja za sumpornu kiselinu koje rade u granicama temperature.

P4: Koja je razlika između 316H i 316Ti?316Ti je stabilizovan titanijumom za međugranularnu otpornost na koroziju i odgovara-dugotrajnom statičkom radu na 400-900 stepeni . 316H nudi veću čvrstoću puzanja za dinamički opterećene komponente kao što su osovine, osovine ventila i cevi pod pritiskom na 500-870 stepeni.

P5: Kako sadržaj ugljika utiče na performanse 316H?Ispod 0,04% ugljika, otpor puzanja je smanjen; iznad 0,10%, povećava se rizik od senzibilizacije i intergranularne korozije. Standardni raspon od 0,04-0,10% balansira čvrstoću puzanja u odnosu na zavarljivost i otpornost na koroziju.

P6: 316H ili 309S za komponentu visoke{3}}temperature?Odaberite 316H kada je okolina korozivna (hloridi, sumporni gasovi) i temperatura je na ili ispod 870 stepeni. Odaberite 309S za ne-korozivnu oksidaciju na 900-1000 stepeni, gdje je otpornost na oksidaciju glavni zahtjev.