Нержавеющая сталь 316H: Высокоуглеродистая-углеродистая сталь 316 для работы при повышенных температурах

Нержавеющая сталь 316H — это высокоуглеродистый-представитель семейства 316, получивший обозначение UNS S31609. В отличие от стандарта 316, который ограничивает содержание углерода максимум 0,08 %, для 316H указан диапазон содержания углерода 0,04-0,10 %. Специальное содержание углерода обеспечивает улучшенную ползучесть и прочность на разрыв в диапазоне 500–800 градусов Цельсия, поэтому 316H рекомендуется для деталей, работающих под давлением, работающих при повышенной температуре.

Стандартное покрытие и эквиваленты классов

На сталь 316H распространяются стандарты ASTM A240/ASME SA240 (плиты, листы и полосы), ASTM A312 (бесшовные и сварные трубы), ASTM A213 (трубы для котлов и пароперегревателей) и ASTM A276 (прутки). Европейское обозначение в EN 10088 — X10CrNiMo17-12-2 (W.Nr. 1.4919).

Стандартный	Обозначение класса
АСТМ А240/АСМЕ СА240	316H / УНС S31609
АСТМ А312/А213	ТП316Х/УНС С31609
ЭН 10088	X10CrNiMo17-12-2/1,4919

Химический состав (ASTM A240, мас.%)

Элемент	Требование
Углерод	0.04 - 0.10
Марганец	2,00 макс.
Фосфор	0,045 макс.
сера	0,030 макс.
Кремний	0,75 макс.
Хром	16.00 - 18.00
Никель	10.00 - 14.00
Молибден	2.00 - 3.00

Механические свойства и термическая обработка

Для пластины, отожженной в растворе, ASTM A240 устанавливает минимальную прочность на разрыв 515 МПа, минимальный предел текучести 205 МПа и минимальное удлинение 40 % (на 2 дюйма). Диапазон температур отжига в растворе составляет 1040-1170 градусов С с последующим быстрым охлаждением.

Свойство	Минимальное значение
Предел прочности	515 МПа
Предел текучести (смещение 0,2%)	205 МПа
Удлинение в 2 дюйма	40%

Поведение при повышенной температуре

Содержание углерода 0,04-0,10% сохраняет 316H в режиме сопротивления ползучести, требуемом нормами ASME для котлов и сосудов под давлением при температуре выше 500 градусов C. Содержание молибдена (2,00-3,00%) сохраняет стойкость к точечной коррозии и восстановительным кислым средам, а хром и никель обеспечивают стойкость к окислению при непрерывной эксплуатации примерно до 870 градусов C. Расчетные напряжения при повышенных температурах следует принимать из применимые нормы, такие как ASME, раздел II, часть D.

Типичные применения

Сталь 316H используется для труб перегревателей и промежуточных перегревателей, теплообменников горячих-секций, паровых трубопроводов, сосудов под давлением, компонентов печей и другого оборудования в энергетике, нефтехимии и нефтеперерабатывающих заводах, где долговременная-стойкость при повышенной температуре является определяющим критерием проектирования.

Часто задаваемые вопросы

В1: В чем разница между 316 и 316H?A1: Содержание углерода. 316 ограничивает содержание углерода максимум 0,08 %; Для 316H задано содержание 0,04–0,10 %, что улучшает ползучесть и прочность на разрыв при повышенной температуре.

В2: 316H — это то же самое, что 316L?A2: No. 316L — марка с низким-углеродом (макс. C 0,030%), выбранная для сварных конструкций и коррозии в воде; 316H — это марка с высоким-углеродом, выбранная для обеспечения прочности при повышенных-температурах.

В3: Каково обозначение EN 316H?A3: EN 10088 обозначает X10CrNiMo17-12-2, номер материала 1.4919.

В4: Можно ли сваривать сталь 316H?A4: Да, с соответствующим или пере-легированным наполнителем (например, расходные детали ER316H или ER316L) и соответствующей аттестацией процедуры; более высокое содержание углерода требует внимания во избежание сенсибилизации во время многопроходной сварки.

В5: Какова максимальная рабочая температура 316H?A5: Непрерывная эксплуатация при температуре примерно до 870 градусов Цельсия обычно считается стойкостью к окислению, но допустимые напряжения определяются данными о ползучести в применимых нормах; выше примерно 550 градусов Цельсия марка 316H предпочтительнее марки 316L.