SUS316H Visoko{1}}ogljično znanje

SUS316H je -različica SUS316 z visoko vsebnostjo ogljika, z vsebnostjo ogljika v razponu od 0,04 % do 0,10 % za izboljšanje trdnosti pri visokih- temperaturah in odpornosti proti lezenju. Ohranja odlično odpornost proti kloridni koroziji SUS316, hkrati pa je optimiziran za dolgoročno-uporabo pri visokih-temperaturah in korozivnih okoljih, zaradi česar je idealen za petrokemično opremo in opremo za proizvodnjo električne energije.

Kemijska sestava (ključ, % JIS G4305): C0,04–0,10; Cr16,0–18,0; Ni10,0–14,0; Mo2,0–3,0; Mn Manjši ali enak 2,0

Mehanske lastnosti (žarjeno): natezna trdnost večja ali enaka 515MPa; meja tečenja večja ali enaka 205 MPa; raztezek večji ali enak 40 %; Trdota Manjša ali enaka 217HB

Prednosti delovanja: Vrhunska visoko{0}}temperaturna odpornost proti lezenju v primerjavi s SUS316; odlična odpornost proti kloridni koroziji; primeren za neprekinjeno delovanje pri 800–900 stopinjah; dobra toplotna stabilnost.

Aplikacije: Cevi petrokemičnih reaktorjev, cevi pregrevalnikov kotlov, visoko{0}}temperaturni izmenjevalniki toplote, cevovodi za naftne ploščadi na morju.

Enakovredne ocene: ASTM 316H, EN 1.4406, DIN X6CrNiMo17-12-2

Primerjava s SUS316: SUS316H ima višjo vsebnost ogljika in bolj-temperaturno trdnost, vendar je po varjenju nagnjen k interkristalni koroziji; SUS316 je primernejši za nizko{3}}ne{4}}varjene aplikacije.

pogosta vprašanja

Kako visoka vsebnost ogljika izboljša delovanje SUS316H pri visokih-temperaturah?

Visoka vsebnost ogljika (0,04–0,10 %) v SUS316H poveča njegovo visoko-temperaturno trdnost in odpornost proti lezenju s spodbujanjem tvorbe finih kromovih karbidov na mejah zrn. Pri visokih temperaturah (nad 600 stopinj) ti karbidi delujejo kot ovire za omejevanje gibanja meja zrn, kar zmanjšuje deformacijo jekla zaradi lezenja pod dolgotrajno-obremenitvijo. Pri standardnem SUS316 nižja vsebnost ogljika povzroči manj karbidov, zato njegove meje zrn lažje drsijo pri visokih temperaturah, kar vodi do hitrejše okvare pri lezenju. Višja vsebnost ogljika SUS316H zagotavlja tvorbo zadostnega števila enakomerno porazdeljenih karbidov, kar znatno izboljša strukturno stabilnost pri 800–900 stopinjah. Zaradi te prednosti je prednostni material za petrokemične reaktorske cevi in ​​cevi za pregrevanje kotlov, ki dolgo časa delujejo pri visoki temperaturi, visokem tlaku in korozivnih pogojih. Poleg tega kombinacija molibdena in karbidov poveča tudi odpornost proti koroziji pri visokih-temperaturah v okoljih,-ki vsebujejo klorid.

 

Zakaj je SUS316H primeren za uporabo v petrokemičnih reaktorjih?

SUS316H se pogosto uporablja v petrokemičnih reaktorjih zaradi odlične kombinacije visoke-temperaturne trdnosti, odpornosti proti lezenju in odpornosti proti koroziji, ki lahko ustreza težkim delovnim pogojem petrokemičnih procesov. Petrokemični reaktorji običajno delujejo pri visokih temperaturah (600–800 stopinj) in visokih tlakih, medij pa pogosto vsebuje jedke snovi, kot so ogljikovodiki, kisline in kloridi. Visoka vsebnost ogljika v SUS316H zagotavlja odlično odpornost proti lezenju, kar zagotavlja, da se reaktorske cevi ne deformirajo pod dolgotrajno-obremenitvijo. Njegova 2–3 % vsebnost molibdena poveča njegovo odpornost proti luknjičasti koroziji,-ki jo povzroči klorid, in preprečuje puščanje reaktorja zaradi lokalne korozije. Poleg tega ima SUS316H dobro termično ciklično stabilnost, ki lahko prenese ponavljajoče se segrevanje in ohlajanje med zagonom-in zaustavitvijo reaktorja. V primerjavi z drugimi visoko{16}}temperaturnimi materiali, kot so nikljeve zlitine, ima SUS316H tudi znatno stroškovno prednost, saj zmanjšuje naložbene stroške petrokemične opreme.

 

Ali je SUS316H primeren za varjene aplikacije in kakšne previdnostne ukrepe je treba sprejeti?

SUS316H ni idealen za varjene aplikacije, ker je zaradi visoke vsebnosti ogljika nagnjen k interkristalni koroziji v toplotno-območju po varjenju. Pri varjenju SUS316H se toplotno -območje segreje na območje občutljivosti 425–815 stopinj, kar spodbuja izločanje kromovega karbida na mejah zrn, izčrpavanje kroma v okoliških območjih in ustvarjanje korozijsko-občutljivih območij. Za obnovitev korozijske odpornosti zvarnega spoja je potrebna -toplotna obdelava po varjenju (žarjenje pri 1010–1120 stopinjah in kaljenje v vodi), da se karbidi raztopijo in obnovi enakomerna porazdelitev kroma. Vendar pa je za velike varjene komponente, kot so reaktorske cevi, toplotna obdelava po -varjenju pogosto nepraktična zaradi omejitev velikosti. Zato so za varjene visoko{15}}temperaturne in korozivne aplikacije primernejše izbire stabilizirane kakovosti, kot sta SUS316Ti ali nizko{17}}ogljična SUS316L. Če je treba variti SUS316H, je priporočljivo uporabiti polnilno žico SUS316L, da zmanjšate vsebnost ogljika v zvaru in čim bolj zmanjšate tveganje obarjanja karbida.

Kako se SUS316H primerja s SUS304H glede zmogljivosti in aplikacij?

SUS316H in SUS304H sta razreda nerjavečega jekla z visoko-ogljikom, optimizirana za uporabo pri visokih-temperaturah, vendar se bistveno razlikujeta v odpornosti proti koroziji in obsegu uporabe zaradi prisotnosti molibdena v SUS316H. SUS316H vsebuje 2–3 % molibdena, kar mu daje odlično odpornost proti kloridni koroziji, zaradi česar je primeren za visoke-temperature in korozivna okolja, kot so petrokemični reaktorji in naftne ploščadi na morju. SUS304H ne vsebuje molibdena, zato je njegova odpornost proti koroziji omejena na splošno atmosfersko in blago kemično okolje, uporablja pa se predvsem v kotlovskih ceveh elektrarn in delih industrijskih peči. Kar zadeva visoko{13}}temperaturno zmogljivost, imata obe vrsti odlično odpornost proti lezenju, vendar ima SUS316H boljšo visoko{15}}temperaturno korozijsko odpornost v okoljih, ki vsebujejo žveplo-in klorid-. Poleg tega ima SUS316H višjo vsebnost niklja kot SUS304H, kar izboljša njegovo kriogeno žilavost in visoko-temperaturno stabilnost. Vendar je SUS316H dražji od SUS304H, zato se uporablja le, če so zahteve glede odpornosti proti koroziji visoke.

 

Kakšna toplotna obdelava je potrebna za SUS316H za optimizacijo njegove učinkovitosti?

Priporočena toplotna obdelava za SUS316H je žarjenje v raztopini, ki je zasnovano tako, da optimizira njegovo mikrostrukturo in poveča visoko-temperaturno trdnost in odpornost proti lezenju. Poseben postopek je, da jeklo segrejemo na 1010–1120 stopinj, ga zadržimo 30–60 minut na 25 mm debeline in ga nato hitro ohladimo z vodo. Ta postopek raztopi obstoječe kromove karbide v avstenitni matriki, hitro ohlajanje pa prepreči, da bi se karbidi med ohlajanjem ponovno-obarjali, kar zagotavlja enakomerno in fino{10}}zrnato mikrostrukturo. Po žarjenju ima SUS316H enakomerno porazdelitev karbida in odlično delovanje pri visokih-temperaturah, kar lahko podaljša življenjsko dobo visoko{14}}temperaturnih komponent. Upoštevati je treba, da se SUS316H ne sme kaliti pri nizkih temperaturah, ker bo kaljenje spodbudilo izločanje karbidov na mejah zrn, kar bo zmanjšalo njegovo žilavost in odpornost proti koroziji. Za varjene komponente SUS316H je potrebno tudi žarjenje po-varu, da se odpravi medkristalna korozija, vendar je ta postopek izvedljiv samo za majhne komponente zaradi omejitev velikosti.