316H ruostumaton teräs: korkea-lämpötila ja parannettu virumislujuus

Mikä on 316H ruostumaton teräs?

316H on korkeahiilinen versio tyypin 316 ruostumattomasta teräksestä, joka on tarkoitettu ensisijaisesti korkean lämpötilan-käyttöön. H-liite tarkoittaa kontrolloitua hiilialuetta 0,04-0,10 %, mikä on huomattavasti korkeampi kuin 0,03 %:n maksimi 316L. Suurempi hiilipitoisuus lisää materiaalin virumismurtolujuutta ja jännitystä -repeämiseen{13}}yli 500 asteen lämpötiloissa, mikä tekee 316H:sta yleisen valinnan paineastioille, kattilakomponenteille ja putkijärjestelmille, joita säätelevät korkean lämpötilan suunnittelukoodit, kuten ASME Boiler and Pressure Vessel Code Section VIII. Laji on määritelty standardeissa ASTM A240 (levy, levy ja nauha), ASTM A312 (putki) ja ASTM A213 (kattila- ja tulistinputket).

Kemiallinen koostumus (paino-%)

Elementti	Määritetty alue (ASTM A240/A312, UNS S31609)
Hiili	0.04 - 0.10
Pii, max	1.00
Mangaani, max	2.00
Fosfori, max	0.045
Rikki, max	0.030
Kromi	16.00 - 18.00
Nikkeli	10.00 - 14.00
Molybdeeni	2.00 - 3.00
Rauta	Saldo

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

Mekaaniset ominaisuudet (hehkutettu)

Omaisuus	Minimiarvo	Viitestandardi
Vetolujuus	515 MPa	ASTM A240 / A312
myötölujuus (0,2 % offset)	205 MPa	ASTM A240 / A312
Pidentymä	40% (lautanen), 35% (putki)	ASTM A240 / A312
Kovuus	217 HBW max	ASTM A240

Korkea{0}}lämpötilojen käyttö ja korroosionkestävyys

Hiipumisvoimaa

Hallittu hiilivalikoima on avain{0}}korkean lämpötilan suorituskykyyn. Hiili tarjoaa kiinteän-liuoksen ja kovametallivahvistuksen, joka lisää virumismurtolujuutta verrattuna matalan-hiiliseen 316L:ään, joka menettää lujuutta nopeasti yli noin 500 astetta. Käytännössä 316H on määritelty jatkuvaan käyttöön noin 500-870 asteen alueella, jossa suunnittelua ohjaavat viruminen pikemminkin kuin lyhytaikaiset vetoominaisuudet.

Korroosionkestävyys

2-3 % molybdeenipitoisuus antaa 316H:lle huomattavasti paremman kestävyyden piste- ja rakokorroosiota vastaan ​​kloridia- kantavissa väliaineissa kuin molybdeeni-vapaat lajikkeet, kuten 304 ja 304H. Korkean lämpötilan rikkiä sisältävissä ympäristöissä molybdeeni edistää myös suojaavampaa asteikkoa, minkä vuoksi 316H valitaan usein savukaasu- ja rikkiä sisältäville prosessivirroille. Kuten kaikki austeniittiset lajit, 316H on edelleen herkkä kloridijännityskorroosiohalkeilulle kuumassa, märässä kloridikäytössä, joten sitä ei tule käsitellä merivesi- tai suolavesilaatuna.

316H:n hitsaus

Hitsaus tulee suorittaa sopivalla täytemetallilla, tyypillisesti ER316H:lla, jotta hitsausmetallin hiili- ja molybdeenipitoisuus vastaa perusmetallia. Vähähiilisen-täyteaineen, kuten ER316L:n, käyttö korkean lämpötilan-lämpötiloissa voi vähentää hitsin virumislujuutta suunnitteluvaatimuksen alapuolelle. Esilämmitystä ei tarvita, eikä hitsin jälkeistä-lämpökäsittelyä yleensä suoriteta 316H:lle. jos herkistyminen on huolenaihe hitsatussa rakenteessa, stabiloitu laatu, kuten 316Ti tai 321, voi olla parempi.

Tyypilliset sovellukset

Kattilan ja tulistimen komponentit, kuuma{0}}uudelleenlämmityshöyryputket, korkean lämpötilan kemialliset Laatua käytetään myös laippoihin, venttiilirungoihin ja liittimiin korkean lämpötilan prosessilinjoissa, joissa molybdeeni-laakereiden korroosionkestävyys ja virumislujuus vaaditaan.

Valintaopas

316H on sopiva valinta, kun käyttölämpötila on 500-870 astetta ja ympäristössä on syövyttäviä aineita, kuten klorideja, rikkidioksidia tai prosessihappoja. Ei--syövyttävässä korkeassa-lämpötiloissa yli 900 astetta käytettäessä lämmönkestävä{11}}laatu, kuten 309S tai 310S, tarjoaa paremman hapettumisenkestävyyden. Staattisesti 400-900 asteen kulmassa pidetyille hitsatuille komponenteille, joissa rakeiden välinen korroosionkestävyys on etusijalla, titaanistabiloitu laatu, kuten 316Ti, on usein parempi.

FAQ

K1: Mitä eroa on 316H:lla ja 316L:llä?316H:n valvottu hiilipitoisuus on 0,04-0,10 % verrattuna 0,03 %:n enimmäismäärään 316 litrassa. Korkeampi hiili nostaa virumismurtolujuuden yli noin 500 asteen huoltoa varten, kun taas 316 litraa suositellaan hitsattuihin huone-lämpötiloihin ja lievästi kohotettujen lämpötilojen käyttöön, koska se kestää herkistymistä.

Q2: Mitä täytemetallia tulisi käyttää 316H:n hitsaukseen?ER316H-täytelankaa suositellaan, jotta hitsausmassa vastaa perusmetallin hiili- ja molybdeenipitoisuutta. Vähähiiliset-täyteaineet, kuten ER316L, eivät sovellu kohteisiin, joissa hitsin pitää kantaa virumiskuormia korkeassa lämpötilassa.

Q3: Voidaanko 316H:ta käyttää rikkiä-sisältävissä-korkean lämpötilan ympäristöissä?Kyllä. Molybdeenilisäys parantaa rikki-pitoisten kaasujen kestävyyttä korotetussa lämpötilassa, ja 316H on yleisesti määritelty savukaasukanaville, lämmöntalteenottolaitteistolle ja rikkihappotehtaan komponenteille, jotka toimivat sen lämpötilarajoissa.

Q4: Mitä eroa on 316H:n ja 316Ti:n välillä?316Ti on stabiloitu titaanilla rakeiden välisen korroosionkestävyyden vuoksi, ja se sopii pitkäaikaiseen-staattiseen käyttöön 400-900 asteessa . 316H tarjoaa paremman virumislujuuden dynaamisesti kuormitetuille komponenteille, kuten akseleille, venttiilin varrelle ja paineistetuille putkille 500-870 asteessa.

Q5: Miten hiilipitoisuus vaikuttaa 316H:n suorituskykyyn?Alle 0,04 % hiiltä, ​​virumisvastus on heikentynyt; yli 0,10 % herkistymisen ja rakeiden välisen korroosion riski kasvaa. Vakioalue 0,04-0,10 % tasapainottaa virumislujuutta hitsattavuutta ja korroosionkestävyyttä vastaan.

Q6: 316H tai 309S korkean lämpötilan komponenteille?Valitse 316H, kun ympäristö on syövyttävä (kloridit, rikkikaasut) ja lämpötila on 870 astetta tai alle. Valitse 309S syövyttävälle hapetuspalvelulle 900-1000 asteessa, jossa hapettumisenkestävyys on hallitseva vaatimus.