SUS316H korkea-hiilitietämys

SUS316H on SUS316:n korkea-hiilinen muunnelma, jonka hiilipitoisuus vaihtelee 0,04 %:sta 0,10 %:iin, mikä parantaa korkean -lämpötilojen kestävyyttä ja virumiskestävyyttä. Se säilyttää SUS316:n erinomaisen kloridikorroosionkestävyyden, mutta se on optimoitu pitkäkestoiseen-käyttöön korkeissa lämpötiloissa ja syövyttävissä ympäristöissä, mikä tekee siitä ihanteellisen petrokemian ja sähköntuotantolaitteisiin.

Kemiallinen koostumus (avain, % JIS G4305): C0,04–0,10; Cr16,0–18,0; Ni10,0–14,0; Mo2,0–3,0; Mn Pienempi tai yhtä suuri kuin 2,0

Mekaaniset ominaisuudet (hehkutettu): Vetolujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 515 MPa; myötölujuus suurempi tai yhtä suuri kuin 205 MPa; Venymä Suurempi tai yhtä suuri kuin 40 %; Kovuus Vähemmän tai yhtä suuri kuin 217HB

Suorituskyvyn edut: Ylivoimainen korkean lämpötilan-virumisenkestävyys verrattuna SUS316:een; erinomainen kloridikorroosionkestävyys; sopii jatkuvaan käyttöön 800–900 asteessa; hyvä lämmönkestävyys.

Sovellukset: Petrokemian reaktoriputket, kattiloiden tulistinputket, korkean lämpötilan -lämmönvaihtimet, offshore-öljylautojen putket.

Vastaavat arvosanat: ASTM 316H, EN 1.4406, DIN X6CrNiMo17-12-2

Vertailu SUS316:een: SUS316H:lla on korkeampi hiilipitoisuus ja parempi lujuus korkeassa lämpötilassa, mutta se on altis rakeiden väliselle korroosiolle hitsauksen jälkeen; SUS316 sopii paremmin matalan lämpötilan-ei--hitsaukseen.

UKK

Miten korkea hiilipitoisuus parantaa SUS316H:n suorituskykyä korkeassa-lämpötiloissa?

SUS316H:n korkea hiilipitoisuus (0,04–0,10 %) parantaa sen korkeaa-lämpötilalujuutta ja virumiskestävyyttä edistämällä hienojen kromikarbidien muodostumista raerajoilla. Korkeissa lämpötiloissa (yli 600 astetta) nämä karbidit toimivat esteinä ja rajoittavat raerajojen liikettä ja vähentävät teräksen virumismuodonmuutosta pitkäaikaisen -jännityksen alaisena. Normaalissa SUS316:ssa pienempi hiilipitoisuus johtaa vähemmän karbideihin, joten sen raeraajat liukuvat helpommin korkeissa lämpötiloissa, mikä johtaa nopeampaan virumishäiriöön. SUS316H:n korkeampi hiilipitoisuus varmistaa riittävän määrän tasaisesti jakautuneita karbideja, jotka parantavat merkittävästi sen rakenteellista vakautta 800–900 asteessa. Tämä etu tekee siitä suositellun materiaalin petrokemian reaktoriputkiin ja kattiloiden tulistinputkiin, jotka toimivat korkeassa lämpötilassa, korkeassa paineessa ja syövyttävissä olosuhteissa pitkään. Lisäksi molybdeenin ja karbidien yhdistelmä parantaa myös sen korkean lämpötilan korroosionkestävyyttä kloridipitoisissa ympäristöissä.

 

Mikä tekee SUS316H:sta sopivan petrokemian reaktorisovelluksiin?

SUS316H:ta käytetään laajasti petrokemian reaktoreissa sen erinomaisen korkean-lämpötilalujuuden, virumiskestävyyden ja korroosionkestävyyden yhdistelmän ansiosta, joka pystyy täyttämään petrokemian prosessien ankarat käyttöolosuhteet. Petrokemian reaktorit toimivat yleensä korkeissa lämpötiloissa (600–800 astetta) ja korkeissa paineissa, ja väliaine sisältää usein syövyttäviä aineita, kuten hiilivetyjä, happoja ja klorideja. SUS316H:n korkea hiilipitoisuus tarjoaa erinomaisen virumisenkestävyyden, mikä varmistaa, että reaktoriputket eivät muotoile pitkäaikaisessa-rasituksissa. Sen 2–3 % molybdeenipitoisuus parantaa sen kestävyyttä kloridin{11}}aiheuttamaa pistekorroosiota vastaan, mikä estää reaktoria vuotamasta paikallisen korroosion vuoksi. Lisäksi SUS316H:lla on hyvä lämpökiertostabiilisuus, joka kestää toistuvan lämmityksen ja jäähdytyksen reaktorin käynnistyksen{14}}ja sammutuksen aikana. Verrattuna muihin korkean lämpötilan materiaaleihin, kuten nikkeliseoksiin, SUS316H:lla on myös merkittävä kustannusetu, mikä vähentää petrokemian laitteiden investointikustannuksia.

 

Soveltuuko SUS316H hitsattuihin sovelluksiin, ja mitä varotoimia tulisi noudattaa?

SUS316H ei ole ihanteellinen hitsaussovelluksiin, koska sen korkea hiilipitoisuus tekee siitä alttiita rakeiden väliselle korroosiolle lämpö{1}}vaikutusalueella hitsauksen jälkeen. Kun SUS316H hitsataan, lämpö{4}}herkistysalue kuumennetaan 425–815 asteen herkistymisalueelle, mikä edistää kromikarbidien saostumista raerajoilla, kuluttaa kromia ympäröiviltä alueilta ja muodostaa korroosiota{7}}herkkiä vyöhykkeitä. Hitsausliitoksen korroosionkestävyyden palauttamiseksi tarvitaan jälki-hitsauksen lämpökäsittely (hehkutus 1010–1120 asteessa ja vesisammutus) karbidien liuottamiseksi ja tasaisen kromin jakautumisen palauttamiseksi. Suurien hitsattujen komponenttien, kuten reaktoriputkien,{13}}jälkilämpökäsittely on kuitenkin usein epäkäytännöllistä kokorajoitusten vuoksi. Siksi hitsattuihin korkean lämpötilan{15}}lämpötiloihin ja syövyttäviin sovelluksiin stabiloidut materiaalit, kuten SUS316Ti tai vähähiilinen SUS316L, ovat sopivampia vaihtoehtoja. Jos SUS316H on hitsattava, on suositeltavaa käyttää SUS316L-täyttölankaa hitsin hiilipitoisuuden vähentämiseksi ja kovametallisaostumisen riskin minimoimiseksi.

Miten SUS316H eroaa SUS304H:sta suorituskyvyn ja sovellusten suhteen?

SUS316H ja SUS304H ovat molemmat korkea-hiilisiä ruostumattomia teräslaatuja, jotka on optimoitu korkean-lämpötilojen sovelluksiin, mutta ne eroavat toisistaan ​​merkittävästi korroosionkestävyyden ja käyttöalueen suhteen SUS316H:n sisältämän molybdeenin vuoksi. SUS316H sisältää 2–3 % molybdeeniä, mikä antaa sille erinomaisen kloridikorroosionkestävyyden, mikä tekee siitä sopivan korkeisiin-lämpötiloihin ja syövyttäviin ympäristöihin, kuten petrokemian reaktoreihin ja offshore-öljynporauslauttoihin. SUS304H ei sisällä molybdeeniä, joten sen korroosionkestävyys rajoittuu yleisiin ilmakehän ja lieviin kemiallisiin ympäristöihin, ja sitä käytetään pääasiassa voimalaitosten kattilaputkissa ja teollisuusuunien osissa. Korkean lämpötilan suorituskyvyn kannalta molemmilla lajeilla on erinomainen virumisenkestävyys, mutta SUS316H:lla on parempi korkean lämpötilan korroosionkestävyys rikki{16}}ja kloridi{17}}pitoisissa ympäristöissä. Lisäksi SUS316H:ssa on korkeampi nikkelipitoisuus kuin SUS304H:ssa, mikä parantaa sen kryogeenistä sitkeyttä ja korkeiden lämpötilojen vakautta. SUS316H on kuitenkin kalliimpi kuin SUS304H, joten sitä käytetään vain, kun korroosionkestävyysvaatimukset ovat korkeat.

 

Mitä lämpökäsittelyä SUS316H vaatii suorituskyvyn optimoimiseksi?

SUS316H:n suositeltu lämpökäsittely on liuoshehkutus, joka on suunniteltu optimoimaan sen mikrorakenne ja maksimoimaan korkean -lämpötilojen lujuus ja virumisvastus. Tarkoituksena on lämmittää teräs 1010–1120 asteeseen, pitää sitä 30–60 minuuttia per 25 mm paksuus ja jäähdyttää sitten nopeasti vedellä. Tämä prosessi liuottaa olemassa olevat kromikarbidit austeniittiseen matriisiin, ja nopea jäähdytys estää karbidien uudelleen-saostumisen jäähdytyksen aikana, mikä varmistaa tasaisen ja hienorakeisen mikrorakenteen. Hehkutuksen jälkeen SUS316H:lla on tasainen kovametallijakauma ja erinomainen suorituskyky korkeissa lämpötiloissa, mikä voi pidentää korkean lämpötilan komponenttien käyttöikää. On huomattava, että SUS316H:ta ei tule karkaista matalissa lämpötiloissa, koska karkaisu edistää karbidien saostumista raerajoilla, mikä vähentää sen sitkeyttä ja korroosionkestävyyttä. Hitsattujen SUS316H-osien osalta tarvitaan myös jälkihehkutus rakeiden välisen korroosion poistamiseksi, mutta tämä prosessi on mahdollista vain pienille komponenteille kokorajoitusten vuoksi.