Hoog koolstofgehalte 316H roestvrijstalen plaat / UNS S31609 SS plaat Dikte 3,0 30,0 mm Oppervlak NO.1 2B

316H Roestvrij Staal: Een Hoge-Temperatuur Austenitische Legering

1. Definitie & Belangrijkste Onderscheid:
316H is een variant met een hoog koolstofgehalte van het populaire 316 austenitische roestvrij staal. De "H" achtervoegsel duidt op de geschiktheid voor gebruik bij hoge temperaturen (meestal boven 500°C / 932°F), waar een verhoogde sterkte vereist is.

2. Chemische Samenstelling (Typisch):

• Koolstof (C): 0.04–0.10% (Hoger dan standaard 316/L om de sterkte bij hoge temperaturen te verhogen).

• Chroom (Cr): 16–18% (Biedt oxidatie/corrosiebestendigheid).

• Nikkel (Ni): 10–14% (Behoudt de austenitische structuur, verbetert de ductiliteit en corrosiebestendigheid).

• Molybdeen (Mo): 2–3% (Belangrijk voor putcorrosie/spleetcorrosiebestendigheid, vooral in chloriden).

• Mangaan (Mn): ≤2%

• Silicium (Si): ≤1%

• Fosfor (P): ≤0.045%

• Zwavel (S): ≤0.03%

• IJzer (Fe): Rest

3. Belangrijkste Eigenschappen & Voordelen:

• Uitstekende Sterkte bij Hoge Temperaturen: Superieure kruipsterkte (weerstand tegen langzame vervorming onder spanning bij hoge temperaturen) in vergelijking met 316/L dankzij gecontroleerd hoger koolstofgehalte.

• Goede Oxidatiebestendigheid: Bestand tegen schilfering bij continu gebruik tot ~870°C (1600°F) en intermitterend gebruik tot ~925°C (1700°F).

• Superieure Corrosiebestendigheid: Erft uitstekende algemene corrosie- en putcorrosie/spleetcorrosiebestendigheid van zijn basis 316 chemie, met name in chlorideomgevingen (dankzij Molybdeen).

• Austenitische Structuur: Niet-magnetisch, goede ductiliteit, taaiheid en vormbaarheid in de gegloeide toestand.

• Verwerkbaarheid: Kan gemakkelijk worden gelast en gevormd met behulp van standaardmethoden voor austenitische roestvast staalsoorten (hoewel nagloeien na het lassen vaak wordt aanbevolen).

4. Afwegingen:

• Sensibilisatierisico: Het hogere koolstofgehalte verhoogt de gevoeligheid voor sensibilisatie (precipitatie van chroomcarbide aan korrelgrenzen) tijdens het lassen of langzaam afkoelen door 425–815°C (800–1500°F). Dit kan de corrosiebestendigheid in de warmtebeïnvloede zone verminderen. Oplossingsgloeien (snel afschrikken van 1040–1150°C / 1900–2100°F) is cruciaal na blootstelling aan hoge temperaturen om carbiden op te lossen.

• Lagere Corrosiebestendigheid dan 316L: In sterk corrosieve omgevingen, vooral na het lassen, heeft standaard 316L (laag koolstofgehalte) vaak de voorkeur om sensibilisatieproblemen te voorkomen.

5. Primaire Toepassingen:
316H is specifiek ontworpen voor veeleisende omgevingen met verhoogde temperaturen die zowel corrosiebestendigheid als mechanische sterkte vereisen:

• Energieopwekking: Ketelbuizen, oververhitterbuizen, warmtewisselaars, hogetemperatuurleidingen in fossiele brandstof- en kerncentrales.

• Chemische & Petrochemische Verwerking: Ovenonderdelen, katalysatorroosters, reactievaten, leidingen voor hete corrosieve vloeistoffen.

• Warmtebehandelingsapparatuur: Retorten, manden, armaturen.

• Olie- & Gasraffinage: Hogetemperatuurleidingen en -componenten.

• Drukvaten ontworpen voor langdurig gebruik bij hoge temperaturen.

6. Veelvoorkomende Specificaties (Voorbeelden):

• ASTM A213 / ASME SA213 (Naadloze Ferritische en Austenitische Legering-Staal Ketel-, Oververhitter- en Warmtewisselaarbuizen)

• ASTM A249 / ASME SA249 (Gelaste Austenitische Stalen Ketel-, Oververhitter-, Warmtewisselaar- en Condensatorbuizen)

• ASTM A312 / ASME SA312 (Naadloze en Gelaste Austenitische Roestvrijstalen Pijpen)

• ASTM A358 / ASME SA358 (Elektrisch-Fusie-Gelaste Austenitische Chroom-Nikkel Roestvrijstalen Pijp voor Hoge-Temperatuur Gebruik)

• UNS S31609

7. Vergelijking Samenvatting:

• vs. 316: Hoger koolstofgehalte (0.04-0.10% vs. max ~0.08%) voor betere sterkte bij hoge temperaturen.

• vs. 316L: Aanzienlijk hoger koolstofgehalte (316L max is 0.03%) voor sterkte bij temperatuur, maar groter sensibilisatierisico. 316L blinkt uit waar lassen of maximale corrosiebestendigheid cruciaal is.

• vs. 316Ti/321: 316H vertrouwt op koolstof voor sterkte; 316Ti/321 gebruiken Titanium of Niobium om te stabiliseren tegen sensibilisatie (beter voor gelaste corrosieve service, maar kan iets lagere kruipsterkte hebben bij zeer hoge temperaturen).