SUS316H Hög-kolkunskap

SUS316H är en hög-kolvariant av SUS316, med kolhalt som sträcker sig från 0,04 % till 0,10 % för att förbättra hög-temperaturstyrka och krypmotstånd. Den behåller SUS316:s utmärkta kloridkorrosionsbeständighet samtidigt som den är optimerad för lång-service i hög-temperatur och korrosiva miljöer, vilket gör den idealisk för petrokemisk och kraftgenererande utrustning.

Kemisk sammansättning (nyckel, % JIS G4305): C0,04-0,10; Cr16,0–18,0; Ni10,0–14,0; Mo2,0–3,0; Mn Mindre än eller lika med 2,0

Mekaniska egenskaper (glödgade): Draghållfasthet större än eller lika med 515MPa; Avkastningsstyrka större än eller lika med 205 MPa; Förlängning Större än eller lika med 40 %; Hårdhet Mindre än eller lika med 217HB

Prestandafördelar: Överlägsen krypmotstånd vid hög-temperatur jämfört med SUS316; utmärkt kloridkorrosionsbeständighet; lämplig för kontinuerlig service vid 800–900 grader; bra termisk stabilitet.

Ansökningar: petrokemiska reaktorrör, pannöverhettarrör, hög-temperaturvärmeväxlare, oljeplattformsrörledningar till havs.

Motsvarande betyg: ASTM 316H, EN 1.4406, DIN X6CrNiMo17-12-2

Jämförelse med SUS316: SUS316H har högre kolinnehåll och bättre hög-temperaturhållfasthet, men är benägen för intergranulär korrosion efter svetsning; SUS316 är mer lämpad för låg-svetsad icke-temperatur.

Vanliga frågor

Hur förbättrar högt kolinnehåll SUS316H:s höga-temperaturprestanda?

Den höga kolhalten (0,04–0,10 %) i SUS316H förbättrar dess höga-temperaturstyrka och krypmotstånd genom att främja bildningen av fina kromkarbider vid korngränserna. Vid höga temperaturer (över 600 grader) fungerar dessa karbider som barriärer för att begränsa rörelsen av korngränser, vilket minskar krypdeformationen av stålet under långvarig-påkänning. För standard SUS316 resulterar den lägre kolhalten i färre karbider, så dess korngränser glider lättare vid höga temperaturer, vilket leder till snabbare krypfel. SUS316H:s högre kolhalt säkerställer bildandet av ett tillräckligt antal jämnt fördelade karbider, vilket avsevärt förbättrar dess strukturella stabilitet vid 800–900 grader. Denna fördel gör det till det föredragna materialet för petrokemiska reaktorrör och pannöverhettarrör som arbetar under hög temperatur, högt tryck och korrosiva förhållanden under lång tid. Dessutom förbättrar kombinationen av molybden och karbider dess hög-korrosionsbeständighet i kloridhaltiga-miljöer.

 

Vad gör SUS316H lämplig för petrokemiska reaktorapplikationer?

SUS316H används ofta i petrokemiska reaktorer på grund av dess utmärkta kombination av hög-temperaturstyrka, krypbeständighet och korrosionsbeständighet, som kan möta de svåra driftsförhållandena för petrokemiska processer. Petrokemiska reaktorer arbetar vanligtvis vid höga temperaturer (600–800 grader) och höga tryck, och mediet innehåller ofta frätande ämnen som kolväten, syror och klorider. SUS316H:s höga kolinnehåll ger utmärkt krypmotstånd, vilket säkerställer att reaktorrören inte deformeras under långvarig-påfrestning. Dess 2–3 % molybdenhalt förbättrar dess motståndskraft mot klorid-inducerad gropkorrosion, vilket förhindrar reaktorn från att läcka på grund av lokal korrosion. Dessutom har SUS316H god termisk cyklingsstabilitet, som tål upprepad uppvärmning och nedkylning under reaktorstart-och avstängning. Jämfört med andra högtemperaturmaterial som nickellegeringar har SUS316H också en betydande kostnadsfördel, vilket minskar investeringskostnaden för petrokemisk utrustning.

 

Är SUS316H lämplig för svetsade applikationer, och vilka försiktighetsåtgärder bör vidtas?

SUS316H är inte idealisk för svetsade applikationer, eftersom dess höga kolinnehåll gör den utsatt för intergranulär korrosion i den värme-påverkade zonen efter svetsning. När SUS316H svetsas värms den värme-påverkade zonen upp till 425–815 graders sensibiliseringsintervall, vilket främjar utfällningen av kromkarbider vid korngränserna, utarmar krom i de omgivande områdena och skapar korrosionskänsliga-känsliga zoner. För att återställa svetsfogens korrosionsbeständighet krävs efter-svetsvärmebehandling (glödgning vid 1010–1120 grader och vattenhärdning) för att lösa upp karbiderna och återställa den enhetliga kromfördelningen. Men för stora svetsade komponenter som reaktorrör är värmebehandling efter -svets ofta opraktisk på grund av storleksbegränsningar. Därför, för svetsade hög-temperaturer och korrosiva applikationer, är stabiliserade kvaliteter som SUS316Ti eller låg-kolkol SUS316L mer lämpliga val. Om SUS316H måste svetsas rekommenderas att använda SUS316L tillsatstråd för att minska kolhalten i svetsen och minimera risken för karbidutfällning.

Hur jämför SUS316H med SUS304H när det gäller prestanda och applikationer?

SUS316H och SUS304H är båda rostfria stålkvaliteter av hög-kolhalt optimerade för tillämpningar med hög-temperatur, men de skiljer sig avsevärt i korrosionsbeständighet och tillämpningsområde på grund av närvaron av molybden i SUS316H. SUS316H innehåller 2–3 % molybden, vilket ger den utmärkt kloridkorrosionsbeständighet, vilket gör den lämplig för hög-temperatur och korrosiva miljöer som petrokemiska reaktorer och oljeplattformar till havs. SUS304H innehåller inte molybden, så dess korrosionsbeständighet är begränsad till allmänna atmosfäriska och milda kemiska miljöer, och den används främst i kraftverkspannrör och industriella ugnsdelar. När det gäller hög-temperaturprestanda har båda kvaliteterna utmärkt krypmotstånd, men SUS316H har bättre hög-temperaturkorrosionsbeständighet i svavelhaltiga-och kloridhaltiga-miljöer. Dessutom har SUS316H en högre nickelhalt än SUS304H, vilket förbättrar dess kryogena seghet och hög-temperaturstabilitet. SUS316H är dock dyrare än SUS304H, så den används endast när kraven på korrosionsbeständighet är höga.

 

Vilken värmebehandling krävs för att SUS316H ska optimera dess prestanda?

Den rekommenderade värmebehandlingen för SUS316H är lösningsglödgning, som är utformad för att optimera dess mikrostruktur och maximera hög-temperaturstyrka och krypmotstånd. Den specifika processen är att värma stålet till 1010–1120 grader, hålla det i 30–60 minuter per 25 mm tjocklek och sedan kyla det snabbt med vatten. Denna process löser upp de befintliga kromkarbiderna i den austenitiska matrisen, och den snabba kylningen förhindrar att karbiderna åter-utfälls under kylning, vilket säkerställer en enhetlig och finkornig mikrostruktur. Efter glödgning har SUS316H en likformig karbidfördelning och utmärkt prestanda vid hög-temperatur, vilket kan förlänga livslängden för komponenter med hög-temperatur. Det bör noteras att SUS316H inte bör härdas vid låga temperaturer, eftersom härdning kommer att främja utfällningen av karbider vid korngränserna, vilket minskar dess seghet och korrosionsbeständighet. För svetsade SUS316H-komponenter krävs även efter{19}}svetsglödgning för att eliminera intergranulär korrosion, men denna process är endast genomförbar för små komponenter på grund av storleksbegränsningar.