Высокая углеродная 316H Пластина из нержавеющей стали / UNS S31609 SS Толщина пластины 3.0 30,0 мм Поверхность № 1 2B

Нержавеющая сталь 316H: высокотемпературный аустенитный сплав

1. Определение и ключевое отличие:
316H - это высокоуглеродистый вариант популярной аустенитной нержавеющей стали 316. Суффикс «H» обозначает его пригодность для работы при высоких температурах (обычно выше 500°C / 932°F), где требуется повышенная прочность.

2. Химический состав (типичный):

• Углерод (C): 0,04–0,10% (выше, чем у стандартной 316/L, для повышения прочности при высоких температурах).

• Хром (Cr): 16–18% (обеспечивает стойкость к окислению/коррозии).

• Никель (Ni): 10–14% (поддерживает аустенитную структуру, улучшает пластичность и коррозионную стойкость).

• Молибден (Mo): 2–3% (ключевой фактор для стойкости к питтинговой/щелевой коррозии, особенно в хлоридах).

• Марганец (Mn): ≤2%

• Кремний (Si): ≤1%

• Фосфор (P): ≤0,045%

• Сера (S): ≤0,03%

• Железо (Fe): Остальное

3. Основные свойства и преимущества:

• Отличная прочность при высоких температурах: превосходная прочность на ползучесть (сопротивление медленной деформации под напряжением при высоких температурах) по сравнению с 316/L благодаря контролируемому более высокому содержанию углерода.

• Хорошая стойкость к окислению: устойчивость к окалинообразованию при непрерывной работе до ~870°C (1600°F) и при периодической работе до ~925°C (1700°F).

• Превосходная коррозионная стойкость: наследует отличную общую коррозионную стойкость и стойкость к питтинговой/щелевой коррозии от своей базовой химии 316, особенно в хлоридных средах (благодаря молибдену).

• Аустенитная структура: немагнитная, хорошая пластичность, ударная вязкость и формуемость в отожженном состоянии.

• Обрабатываемость: может быть легко сварена и сформирована с использованием стандартных методов для аустенитных нержавеющих сталей (хотя часто рекомендуется отжиг после сварки).

4. Компромиссы:

• Риск сенсибилизации: более высокое содержание углерода увеличивает восприимчивость к сенсибилизации (выделение карбидов хрома на границах зерен) во время сварки или медленного охлаждения через 425–815°C (800–1500°F). Это может снизить коррозионную стойкость в зоне термического влияния. Отжиг с растворением (быстрое закаливание от 1040–1150°C / 1900–2100°F) имеет решающее значение после воздействия высоких температур для растворения карбидов.

• Меньшая коррозионная стойкость, чем у 316L: в сильно коррозионных средах, особенно после сварки, стандартная 316L (с низким содержанием углерода) часто предпочтительнее, чтобы избежать проблем с сенсибилизацией.

5. Основные области применения:
316H специально разработан для работы в сложных условиях повышенной температуры, требующих как коррозионной стойкости, так и механической прочности:

• Производство электроэнергии: трубы котлов, трубы перегревателей, теплообменники, высокотемпературные трубопроводы на электростанциях, работающих на ископаемом топливе и атомных электростанциях.

• Химическая и нефтехимическая переработка: детали печей, решетки катализаторов, реакторные сосуды, трубопроводы для горячих коррозионных жидкостей.

• Оборудование для термообработки: реторты, корзины, приспособления.

• Нефтегазовая переработка: высокотемпературные трубопроводы и компоненты.

• Сосуды под давлением, предназначенные для длительной работы при высоких температурах.

6. Общие спецификации (примеры):

• ASTM A213 / ASME SA213 (Бесшовные ферритные и аустенитные стальные котловые, перегревательные и теплообменные трубы)

• ASTM A249 / ASME SA249 (Сварные аустенитные стальные котловые, перегревательные, теплообменные и конденсаторные трубы)

• ASTM A312 / ASME SA312 (Бесшовные и сварные аустенитные трубы из нержавеющей стали)

• ASTM A358 / ASME SA358 (Электросварные аустенитные хромоникелевые трубы из нержавеющей стали для работы при высоких температурах)

• UNS S31609

7. Сводная таблица сравнения:

• против 316: более высокое содержание углерода (0,04-0,10% против макс. ~0,08%) для лучшей прочности при высоких температурах.

• против 316L: значительно более высокое содержание углерода (макс. 316L составляет 0,03%) для прочности при температуре, но больший риск сенсибилизации. 316L превосходит там, где сварка или максимальная коррозионная стойкость имеют решающее значение.

• против 316Ti/321: 316H полагается на углерод для прочности; 316Ti/321 используют титан или ниобий для стабилизации от сенсибилизации (лучше для сварки в коррозионных условиях, но может иметь немного меньшую прочность на ползучесть при очень высоких температурах).