316H неръждаема стомана: високо-въглероден клас за високо-температурно корозивно обслужване

Какво е неръждаема стомана 316H?

316H е версия с високо-въглерод на неръждаема стомана тип 316, предназначена предимно за работа при-повишени температури. Наставката H обозначава контролиран диапазон на въглерод от 0,04-0,10%, значително по-висок от максимума от 0,03% на 316L. По-високото съдържание на въглерод увеличава якостта на разкъсване при пълзене и живота на-до-разрушаване при температури над около 500 градуса C, така че 316H е стандартният избор за съдове под налягане, компоненти на котли и тръбопроводни системи, които работят в диапазона на пълзене и се управляват от кодове за проектиране при високи-температури. Степента е посочена в ASTM A240 за плочи, листове и ленти, ASTM A312 за тръби и ASTM A213 за котли, прегреватели и топлообменни тръби, с обозначението TP316H в стандартите за тръби и тръби. Той запазва повишената с молибден устойчивост на корозия на семейството 316, поради което е избран там, където топлината и корозивната среда на процеса действат заедно.

Химичен състав (ASTM A240 / A312 / A213)

елемент	Определен диапазон (тегл.%)
Въглерод (C)	0.04 - 0.10
Силиций (Si)	0,75 макс
Манган (Mn)	2,00 макс
Фосфор (P)	0,045 макс
Сяра (S)	0,030 макс
хром (Cr)	16.00 - 18.00
Никел (Ni)	10.00 - 14.00
Молибден (Mo)	2.00 - 3.00
Азот (N)	0,10 макс

Обозначението H също носи изискване за размер на зърното: за плочи, листове и ленти, доставени по ASTM A240, материалът трябва да има размер на зърното No. 7 или по-груб, което е част от причината H-степените да се държат по-предвидимо в диапазона на пълзене. В системата EN няма отделно обозначение за клас H-; Материалът от тип 316H- е поръчан в практиката на ASTM, като се използва основният състав на EN 1.4401. В Япония формата на високотемпературния котел и топлообменната тръба е стандартизирана като SUS316HTB в JIS G3463.

Механични свойства и висока{0}}температурна ефективност

Собственост (отгрята)	Изискване
Якост на опън, мин	515 MPa
Граница на провлачване, мин	205 MPa
Удължение, мин	40%

При стайна температура механичните свойства на 316H са по същество същите като тези на стандарт 316. Предимството на по-високото съдържание на въглерод се появява само в диапазона на пълзене, приблизително 500-800 градуса C: 316H поддържа по-високо напрежение-до-разкъсване и по-ниска скорост на пълзене от 316 или 316L при същата температура и напрежение, поради което проектните кодове позволяват по-високи допустими напрежения за клас H- при повишена температура. Степента също така образува стабилна скала от хромен оксид, която е устойчива на окисление и нагар във въздуха при работна температура. В силно оксидиращи, сулфидизиращи или разтопени-солеви атмосфери вместо това трябва да се имат предвид по-силно легирани топлоустойчиви степени.

Заваряване и производство

316H може да се заварява чрез процеси TIG, MIG и екранирана метална дъга. За да се запази якостта на пълзене на съединението, добавъчният метал трябва да съответства на високо-въглеродния анализ на основния метал; ниско{3}}въглеродни пълнители като отлагания тип 316L- биха създали заваръчен метал с по-ниска якост на пълзене от основния материал. Подаването на топлина трябва да се контролира, за да се ограничи растежът на зърната и утаяването на карбид в засегнатата от топлина-зона, а за дебели секции може да се определи обработка за-отгряване с разтвор след заваряване или-облекчаване на напрежението в съответствие с кода за проектиране. Тъй като високото съдържание на въглерод прави сплавта по-чувствителна към сенсибилизация, 316H обикновено не се използва в -заварено състояние, където междукристалната корозия е проблем при по-ниски температури; това мито принадлежи на 316L.

316H срещу 316 срещу 316L и приложения

316L (въглерод 0,03% максимум) предлага най-добрата заваряемост и устойчивост на междукристална корозия и е правилният клас за заварено оборудване под диапазона на пълзене. Стандарт 316 (0,08% макс.) е -клас с общо предназначение. 316H (0,04-0,10% въглерод, контролиран размер на зърното) се определя, когато проектната температура навлезе в диапазона на пълзене, обикновено над около 500 градуса C. Типичните приложения на 316H включват пещи за химически заводи и нагревателни тръби, високо-температурни корозивни тръбопроводи, офшорни петролни и газови топлообменници и компоненти на устието на кладенци, парни тръбопроводи на електроцентрали и компоненти на прегреватели и съдове под налягане, работещи при повишена температура в корозивно обслужване. Комбинацията от -базирана на молибден устойчивост на корозия и висока-температурна якост прави 316H икономически-ефективен избор в сравнение с по-високи{18}}сплави,-устойчиви на топлина в хлорид-носещи високи температури.

Често задавани въпроси

Какво прави 316H подходящ за-корозивни среди с висока температура?

Две характеристики работят заедно: диапазонът от 0,04-0,10% въглерод укрепва границите на зърната и повишава якостта на пълзене за дългосрочна-работа при високи температури, докато 2-3% молибден издържа на хлътрина питинг и корозия от технологични химикали. Нагарът от хромен оксид предотвратява прекомерното окисление при работна температура.

Каква е устойчивостта на пълзене на 316H в сравнение с 316 и 316L?

При температури над около 500 градуса C, 316H показва по-висока якост на разкъсване при пълзене и по-ниска скорост на пълзене от 316, като и двата превъзхождат 316L, чието ниско съдържание на въглерод дава най-ниската устойчивост при високи -температури от трите. Проектните кодове отразяват това, като приписват по-високи допустими напрежения на степен H- в диапазона на пълзене.

Може ли 316H да се заварява за конструкции с висока-температура?

да Използвайте добавъчен метал, съответстващ на високо-въглеродния анализ, контролирайте подаването на топлина, за да ограничите растежа на зърната, и помислете за-отгряване на разтвора след заваряване за дебели секции. Ниско{4}}въглеродният пълнеж трябва да се избягва, когато се очаква заваръчният шев да понесе натоварване от пълзене.

Защо 316H се използва в офшорни нефтени и газови приложения?

Офшорното оборудване се сблъсква както с топлина, от инжектиране на пара и технологични потоци, така и с хлоридна корозия в морската вода. Съдържанието на молибден в 316H е устойчиво на питинг, докато контролираното съдържание на въглерод поддържа якостта на пълзене в компоненти като тръби на топлообменник и високо-температурни тръби.

Кога трябва да се избягва 316H?

Избягвайте 316H, когато работната температура е ниска и заварената конструкция е изложена на корозивни среди, тъй като високото съдържание на въглерод насърчава сенсибилизация и междукристална корозия; 316L е по-добрият избор там. 316H също не е предназначен за криогенни услуги или за приложения, изискващи екстензивно студено формоване.

Какви са еквивалентните обозначения на 316H?

316H е UNS S31609 в системата ASTM, с плоча, покрита от A240 и тръба и тръба от A213 и A312. В Япония формата на високотемпературната-тръба е SUS316HTB съгласно JIS G3463. Системата EN няма отделен клас H-; основният състав отговаря на EN 1.4401.