สแตนเลส 316H: เกรดคาร์บอนสูง-สำหรับบริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง-

สแตนเลส 316H คืออะไร?

316H เป็นสเตนเลสสตีลประเภท 316 รุ่นคาร์บอนสูง-ที่มีจุดประสงค์เพื่อการบริการที่อุณหภูมิสูง-เป็นหลัก ส่วนต่อท้าย H กำหนดช่วงคาร์บอนควบคุมที่ 0.04-0.10% ซึ่งสูงกว่าค่าสูงสุด 0.03% ของ 316L อย่างมีนัยสำคัญ ปริมาณคาร์บอนที่สูงขึ้นจะเพิ่มความแข็งแรงในการแตกของคืบและความเค้น-ถึง-อายุการแตกร้าวที่อุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 500 องศาเซลเซียส ดังนั้น 316H จึงเป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับภาชนะรับความดัน ส่วนประกอบหม้อไอน้ำ และระบบท่อที่ทำงานในช่วงการคืบคลาน และอยู่ภายใต้-รหัสการออกแบบอุณหภูมิสูง เกรดระบุไว้ใน ASTM A240 สำหรับแผ่น แผ่นบาง และแถบ, ASTM A312 สำหรับท่อ และ ASTM A213 สำหรับหม้อไอน้ำ เครื่องทำซุปเปอร์ฮีตเตอร์ และท่อแลกเปลี่ยนความร้อน โดยมีการกำหนด TP316H ในมาตรฐานท่อและท่อ ยังคงความต้านทานการกัดกร่อนที่เพิ่มขึ้นด้วยโมลิบดีนัมของตระกูล 316 ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเลือกใช้เมื่อความร้อนและตัวกลางในกระบวนการกัดกร่อนทำงานร่วมกัน

องค์ประกอบทางเคมี (ASTM A240 / A312 / A213)

องค์ประกอบ	ช่วงที่ระบุ (wt%)
คาร์บอน (ซี)	0.04 - 0.10
ซิลิคอน (ศรี)	สูงสุด 0.75
แมงกานีส (Mn)	สูงสุด 2.00 น
ฟอสฟอรัส (P)	สูงสุด 0.045
ซัลเฟอร์ (S)	สูงสุด 0.030
โครเมียม (Cr)	16.00 - 18.00
นิกเกิล (พรรณี)	10.00 - 14.00
โมลิบดีนัม (Mo)	2.00 - 3.00
ไนโตรเจน (N)	สูงสุด 0.10

การกำหนด H ยังมีข้อกำหนดขนาดเกรนอีกด้วย: สำหรับแผ่น แผ่นบาง และแถบที่จ่ายให้กับ ASTM A240 วัสดุจะต้องมีขนาดเกรนเป็น No. 7 หรือหยาบกว่า ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสาเหตุที่เกรด H- มีพฤติกรรมที่คาดเดาได้มากขึ้นในช่วงการคืบ ในระบบ EN ไม่มีการกำหนดเกรด H- แยกกัน วัสดุประเภท 316H- ได้รับคำสั่งให้ปฏิบัติตาม ASTM โดยใช้องค์ประกอบพื้นฐานของ EN 1.4401 ในญี่ปุ่น หม้อไอน้ำอุณหภูมิสูงและรูปแบบท่อแลกเปลี่ยนความร้อน-ได้รับมาตรฐานเป็น SUS316HTB ใน JIS G3463

คุณสมบัติทางกลและประสิทธิภาพ-อุณหภูมิสูง

คุณสมบัติ (อบอ่อน)	ความต้องการ
ความต้านแรงดึงขั้นต่ำ	515 เมกะปาสคาล
ความแข็งแรงของผลผลิตขั้นต่ำ	205 เมกะปาสคาล
การยืดตัว, นาที	40%

ที่อุณหภูมิห้อง คุณสมบัติทางกลของ 316H โดยพื้นฐานแล้วจะเหมือนกับคุณสมบัติของมาตรฐาน 316 ข้อดีของปริมาณคาร์บอนที่สูงกว่าจะปรากฏเฉพาะในช่วงการคืบเท่านั้น คือประมาณ 500-800 องศาเซลเซียส: 316H จะรักษาความเค้นที่สูงกว่า-ถึง-การแตกร้าว และอัตราการคืบต่ำกว่า 316 หรือ 316L ที่อุณหภูมิและความเครียดเท่ากัน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมรหัสการออกแบบจึงยอมให้มีความเค้นที่อนุญาตได้สูงกว่าสำหรับ เกรด H- ที่อุณหภูมิสูง เกรดนี้ยังก่อให้เกิดสเกลโครเมียมออกไซด์ที่เสถียร ซึ่งต้านทานการเกิดออกซิเดชันและตะกรันในอากาศที่อุณหภูมิใช้งาน ในบรรยากาศที่มีการออกซิไดซ์อย่างแรง ซัลไฟไดซ์ หรือเกลือที่หลอมละลาย- ควรพิจารณาเกรดทนความร้อนที่มีอัลลอยด์สูงแทน

การเชื่อมและการผลิต

316H สามารถเชื่อมได้โดยกระบวนการ TIG, MIG และอาร์กโลหะที่มีฉนวนหุ้ม เพื่อรักษาความแข็งแรงของการคืบของข้อต่อ โลหะตัวเติมควรตรงกับการวิเคราะห์คาร์บอนสูง-ของโลหะฐาน สารตัวเติมคาร์บอนต่ำ- เช่น สารสะสมประเภท 316L- จะสร้างโลหะเชื่อมที่มีความแข็งแรงในการคืบต่ำกว่าวัสดุฐาน การป้อนความร้อนควรได้รับการควบคุมเพื่อจำกัดการเจริญเติบโตของเกรนและการตกตะกอนของคาร์ไบด์ในบริเวณที่ได้รับความร้อน- และสำหรับส่วนที่หนา อาจระบุ-การอบอ่อนหรือบรรเทาความเครียดหลังการเชื่อม-ได้ตามรหัสการออกแบบ เนื่องจากปริมาณคาร์บอนสูงทำให้โลหะผสมมีความไวต่ออาการแพ้มากขึ้น โดยปกติแล้ว 316H จะไม่ใช้ในสภาพที่มีการเชื่อม- ซึ่งการกัดกร่อนตามขอบเกรนเป็นเรื่องที่ต้องคำนึงถึงที่อุณหภูมิต่ำกว่า หน้าที่นั้นเป็นของ 316L

316H กับ 316 กับ 316L และการใช้งาน

316L (คาร์บอนสูงสุด 0.03%) มีความสามารถในการเชื่อมที่ดีที่สุดและความต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรน และเป็นเกรดที่เหมาะสมสำหรับอุปกรณ์การเชื่อมที่ต่ำกว่าช่วงการคืบ มาตรฐาน 316 (สูงสุด 0.08%) เป็น-เกรดวัตถุประสงค์ทั่วไป. 316H (คาร์บอน 0.04-0.10% ขนาดเกรนควบคุม) จะถูกระบุเมื่ออุณหภูมิการออกแบบเข้าสู่ช่วงการคืบ ซึ่งโดยทั่วไปจะสูงกว่าประมาณ 500 องศาเซลเซียส การใช้งาน 316H ทั่วไป ได้แก่ เตาเผาและท่อทำความร้อนในโรงงานเคมี -ท่อที่มีฤทธิ์กัดกร่อนอุณหภูมิสูง เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง และหัวหลุมผลิต ส่วนประกอบ ท่อไอน้ำของโรงไฟฟ้า ส่วนประกอบเครื่องทำความร้อนยิ่งยวด และภาชนะรับแรงดันที่ทำงานที่อุณหภูมิสูงในสภาวะที่มีฤทธิ์กัดกร่อน การผสมผสานระหว่าง-ความต้านทานการกัดกร่อนตามโมลิบดีนัมและ-ความแข็งแกร่งที่อุณหภูมิสูงทำให้ 316H{17}}เป็นตัวเลือกที่คุ้มค่า{17}}เมื่อเทียบกับเกรดต้านทานความร้อนของโลหะผสม-ที่สูงกว่า-ในคลอไรด์-ที่รับหน้าที่อุณหภูมิสูง

คำถามที่พบบ่อย

อะไรทำให้ 316H เหมาะสำหรับ-สภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนที่อุณหภูมิสูง

คุณลักษณะสองประการทำงานร่วมกัน: ช่วงคาร์บอน 0.04-0.10% ช่วยเพิ่มขอบเขตของเกรนและเพิ่มความแข็งแรงของการคืบสำหรับการทำงานที่อุณหภูมิสูงในระยะยาว- ในขณะที่โมลิบดีนัม 2-3% ต้านทานการเกิดรูพรุนของคลอไรด์และการกัดกร่อนจากสารเคมีในกระบวนการ สเกลโครเมียมออกไซด์ป้องกันการเกิดออกซิเดชันมากเกินไปที่อุณหภูมิการใช้งาน

ความแรงของการคืบของ 316H เปรียบเทียบกับ 316 และ 316L เป็นอย่างไร

ที่อุณหภูมิสูงกว่าประมาณ 500 องศาเซลเซียส 316H จะแสดงความแข็งแรงของการแตกของครีปที่สูงกว่าและอัตราการคืบที่ต่ำกว่า 316 และทั้งสองแบบมีประสิทธิภาพเหนือกว่า 316L ซึ่งมีปริมาณคาร์บอนต่ำซึ่งให้ความแข็งแกร่งของอุณหภูมิสูง-ต่ำสุดในทั้งสามชนิด รหัสการออกแบบสะท้อนถึงสิ่งนี้โดยการกำหนดค่าความเค้นที่อนุญาตได้สูงกว่าให้กับเกรด H- ในช่วงการคืบ

สามารถเชื่อม 316H กับโครงสร้างที่มีอุณหภูมิสูง-ได้หรือไม่

ใช่. ใช้โลหะตัวเติมที่ตรงกับการวิเคราะห์-คาร์บอนสูง ควบคุมการป้อนความร้อนเพื่อจำกัดการเจริญเติบโตของเกรน และพิจารณา-สารละลายหลังการเชื่อมอบอ่อนสำหรับส่วนที่หนา ต้องหลีกเลี่ยงการใช้ตัวเติมคาร์บอนต่ำ-ในบริเวณที่รอยเชื่อมคาดว่าจะรับภาระการคืบ

เหตุใด 316H จึงถูกนำมาใช้ในการใช้งานน้ำมันและก๊าซนอกชายฝั่ง

อุปกรณ์นอกชายฝั่งเผชิญกับทั้งความร้อน จากการฉีดไอน้ำและกระแสกระบวนการ และการกัดกร่อนของคลอไรด์ในน้ำทะเล ปริมาณโมลิบดีนัมของ 316H ต้านทานการเกิดรูพรุน ในขณะที่ปริมาณคาร์บอนที่ได้รับการควบคุมจะรักษาความแข็งแรงของการคืบในส่วนประกอบต่างๆ เช่น ท่อแลกเปลี่ยนความร้อนและท่อที่มีอุณหภูมิสูง-

เมื่อใดควรหลีกเลี่ยง 316H?

หลีกเลี่ยงอุณหภูมิ 316H ซึ่งอุณหภูมิการใช้งานต่ำและโครงสร้างรอยเชื่อมสัมผัสกับสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เนื่องจากปริมาณคาร์บอนสูงส่งเสริมให้เกิดอาการแพ้และการกัดกร่อนตามขอบเกรน 316L เป็นตัวเลือกที่ดีกว่า. 316H ไม่ได้มีไว้สำหรับบริการแช่แข็งหรือสำหรับการใช้งานที่ต้องการการขึ้นรูปเย็นอย่างกว้างขวาง

การกำหนดที่เทียบเท่ากับ 316H คืออะไร?

316H คือ UNS S31609 ในระบบ ASTM โดยมีแผ่นปิดด้วย A240 และท่อและท่อโดย A213 และ A312 ในญี่ปุ่น รูปแบบท่ออุณหภูมิสูง-คือ SUS316HTB ตาม JIS G3463 ระบบ EN ไม่มีเกรด H- แยกจากกัน องค์ประกอบพื้นฐานสอดคล้องกับ EN 1.4401