Nehrđajući čelik 316H UNS S31609 1.4919 Materijal

 

Nehrđajući čelik 316H (UNS S31609) je tip 316 s kontroliranim udjelom ugljika na 0,04-0,10% umjesto maksimalnih 0,08%, što povećava otpornost na pucanje puzanjem od 100 000 sati iznad otprilike 500 stupnjeva . 316H cijena nehrđajućeg čelika obično se kreće između 2,90 i 4,60 USD po kg u 2026. Minimum na sobnoj temperaturi ostaje na 515 MPa vlačne čvrstoće i 205 MPa popuštanja, tako da je stupanj nadogradnje čvrstoće na visokim temperaturama, a ne nadogradnje protiv korozije. ASME odjeljak II, dio D sadrži dopušteno naprezanje za 316H do 816 stupnjeva (1500 stupnjeva F); nosi 316L samo do 427 stupnjeva (800 stupnjeva F). Ispod tog praga, 316L je bolji izbor.

 

316H je austenitni krom-nikal-molibden nehrđajući čelik - 16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo - s kontroliranim rasponom ugljika od 0,04-0,10%. Ugljik u austenitnom nehrđajućem čeliku taloži se kao karbid M23C6 na granicama zrna tijekom rada na povišenoj temperaturi, a ti karbidi učvršćuju granice zrna i usporavaju kretanje dislokacija. Rezultat je niža stopa puzanja i veća čvrstoća na kidanje u rasponu od 500-800 stupnjeva gdje puzanje, a ne vlačna čvrstoća, upravlja dizajnom.

 

Bio je pokretač austenita na povišenim temperaturama u fosilnim elektranama, petrokemijskim reaktorima i - sve više - u nuklearnoj generaciji IV i sustavima koncentrirane solarne energije sljedeće generacije (CSP). Nalazi se u rasponu troškova znatno ispod legura nikla kao što su Alloy 800H ili Inconel 625, zbog čega ostaje zadani odgovor kada projektirana temperatura prijeđe u raspon puzanja, ali okoliš je još uvijek nešto što nehrđajući metal koji sadrži molibden može podnijeti.

 

Uvjeti isporuke važni su isto koliko i kemija. 316H se isporučuje u otopini žaren na 1040-1120 stupnjeva (1900-2050 stupnjeva F) nakon čega slijedi brzo hlađenje, obično gašenje vodom ili prisilni zrak.

 

 

 

Obrazac proizvoda	Tipični raspon veličina	Primjenjivi standardi
Bešavna cijev	OD 6,35-273 mm (1/4 do 10 u NPS), Sch 5S do XXS	ASTM A312 / ASME SA-312 (TP316H)
Zavarena cijev (ERW / EFW)	OD do 1524 mm (60 in), zid 4-50 mm	ASTM A312, ASTM A358 (EFW), ASME SA-312
Bešavna cijev kotla i pregrijača	OD 6-127 mm, stijenka 0,9-12,7 mm	ASTM A213 / ASME SA-213 (TP316H)
Zavarena cijev	OD do 101,6 mm, stijenka 0,5-6 mm	ASTM A249 / ASME SA-249
Ploča, lim, traka	0,3-200 mm debljine, širine do 2000 mm	ASTM A240 / ASME SA-240 (UNS S31609)
Okrugla šipka, šipka, profili	6-300 mm promjera	ASTM A276, ASTM A479 / ASME SA-479
Otkovci (prirubnice, tijela ventila, spojnice)	Po crtežu	ASTM A182 (F316H), ASTM A965
Spojnice za sučeono zavarivanje (koljena, T-sklopovi, reduktori, kape)	NPS 1/2 do 24, prema ASME B16.9	ASTM A403 (WP316H)
Kovani spojevi za cijevi (zavareni naglavkom, s navojem)	NPS 1/8 do 4, prema ASME B16.11	ASTM A182 (F316H)
Dodatni materijal za zavarivanje	Žica 0,8-4,0 mm, elektrode 2,5-5,0 mm	AWS A5.9 ER316H, AWS A5.4 E316H-16/-15
Prefabricirani koluti za cijevi	Običaj	Po specifikaciji projekta

 

 

316H ima skromnu premiju u odnosu na 316 i 316L, potaknuto užim karbonskim prozorom (koji zahtijeva pažljiviju kontrolu proizvodnje čelika i taljenja) i manjim obujmom proizvodnje. To nije premija od specijalne legure; to je specifikacijska premija.

Obrazac proizvoda	Indikativna cijena (USD/tona)	U odnosu na 316L
316H bešavna cijev, FOB Kina	3,500 – 7,500	1.10 – 1.25x
TP316H cijev kotla/pregrijača (A213, mali OD)	6 000 – 14 000 (tj. . 6-14/kg)	1.30 – 1.60x
316H ploča (ASTM A240 / SA-240)	2,800 – 7,200	1.10 – 1.20x
316H okrugla šipka (ASTM A276 / A479)	3,200 – 7,800	1.15 – 1.25x
316H otkovci i prirubnice (ASTM A182 F316H)	5,000 – 12,000	1.25 – 1.50x
Dvostruko certificiran prema A240 + EN 1.4919 s PED 3.1	dodati 25 – 50%	-
Mala količina, isječena na duljinu, ispod 1 tone	dodati 50 – 150%	-

Cijene kineskih domaćih tvornica za bešavne cijevi 316H kretale su se 38.500-48.500 ¥ po toni krajem 2025., što se pretvara u otprilike 5.400-6.800 USD po toni - u skladu s gornjim rasponom FOB prije tereta i certifikacije.

Prikazane cijene su indikativne i ovise o tržišnim uvjetima, količini narudžbi i obliku proizvoda.

 

 

Parametar	316L (S31603)	316 (S31600)	316Ti (S31635)	304H (S30409)	316H (S31609)
Ugljik, težinski %	Manje ili jednako 0,030	Manje od ili jednako 0,080	Manje od ili jednako 0,080	0.04-0.10	0.04-0.10
Molibden	2.0-3.0	2.0-3.0	2.0-3.0	nikakav	2.0-3.0
Prinos, MPa (min)	170	205	205	205	205
Vlačna čvrstoća, MPa (min)	485	515	515	515	515
PREN (nominalno)	~25	~25	~25	18-20	24-27
ASME II-D dopušteno na popisu	427 stupnjeva C	~816 stupnjeva C	~816 stupnjeva C	~816 stupnjeva C	816 stupnjeva C
Otpornost na puzanje iznad 500 stupnjeva C	Niska	Umjereno	Umjereno	Umjereno	visoko
Otpornost na preosjetljivost	Izvrsno	Umjereno	Izvrsno	Umjereno	Jadno
Relativni trošak	1.0x	0.98x	1.05x	0.85x	1.15-1.30x
Najbolje za	Zavaren, ispod 450 stupnjeva C	Opća namjena	Statički zavareni rad 400-900 stupnjeva C	Sušenje na visokoj temperaturi, osjetljivo na troškove	Rad pod stresom 425-816 °C s korozijom
Ograničenje ključa	Bez baze koda iznad 427 stupnjeva C	Srednje u oba aspekta	Niža otpornost na puzanje od 316H	Bez Mo, siromašan kloridima/sumporom	Senzibilizira; HAZ pucanje od puzanja

 

Preporuka

• Za zavarenu opremu ispod 450 stupnjeva u korozivnoj uporabi, koristite 316L i nemojte ponovno razmišljati o 316H.
• Za zavarenu opremu koja se drži statično na 400-900 stupnjeva gdje je interkristalna korozija dominantan rizik, 316Ti je bolji alat.
• Za općenito korištenje na visokim temperaturama u suhom oksidirajućem zraku gdje nema klorida i sumpora, 304H obavlja posao uz otprilike 15% nižu cijenu.
• 316H je pravi odgovor u uskom, ali važnom rasponu: trajno naprezanje iznad 425 stupnjeva u okruženju koje sadrži kloride, sumporne spojeve ili procesne kiseline - kolektori vruće pare u obalnim postrojenjima, cijevi peći rafinerije, komponente postrojenja za sumpornu kiselinu i visokotemperaturni razdjelnici na moru.

 

 

Element	Sadržaj, wt % (ASTM A240, UNS S31609)	Funkcija
Ugljik (C)	0.04 – 0.10	Otpornost na puzanje preko taloženja karbida M23C6
mangan (Mn)	Manje od ili jednako 2,00	Austenit stabilizator, deoksidacija
fosfor (P)	Manje od ili jednako 0,045	Ostatak; kontrolirana zavarljivost
Sumpor (S)	Manje ili jednako 0,030	Ostatak; niži S poboljšava otpornost na poliranje i udubljenja
Silicij (Si)	Manje ili jednako 0,75	otpornost na oksidaciju; čvršće od specifikacije cijevi (Manje od ili jednako 1,00)
Krom (Cr)	16.0 – 18.0	Pasivni film, otpornost na oksidaciju i sulfidaciju
Nikal (Ni)	10.0 – 14.0	Stabilnost austenita, žilavost, duktilnost na visokim temperaturama
Molibden (Mo)	2.00 – 3.00	Otpornost na rupičastu i pukotinsku koroziju; otpornost na vruću koroziju u plinu koji sadrži sumpor
Željezo (Fe)	Ravnoteža	Matrica
Dušik (N)	Manje ili jednako 0,10	Stabilnost austenita, doprinosi PREN-u

 

Ugljik je element na koji treba gledati. Ispod 0,04%, klasa gubi prednost puzanja za koju je naručena. Iznad 0,10%, rizik od senzibilizacije se penje, a interkristalna korozija u ZUT postaje ograničavajući životni faktor. Prozor od 0,04-0,10% namjerni je kompromis između čvrstoće puzanja i zavarljivosti, a certifikat koji prijavljuje ugljik od 0,031% nije isporučio 316H bez obzira na to što piše u zaglavlju certifikata.

 

 

Vlasništvo	Vrijednost (ASTM A240, ploča)	Vrijednost (ASTM A312, cijev)	Testni standard
Granica razvlačenja, 0,2% pomaka, MPa (ksi)	Veće ili jednako 205 (30)	Veće ili jednako 205 (30)	ASTM E8 / ISO 6892-1
Vlačna čvrstoća, MPa (ksi)	Veće ili jednako 515 (75)	Veće ili jednako 515 (75)	ASTM E8 / ISO 6892-1
Istezanje u 50 mm (2 in), %	Veći ili jednak 40	Veći ili jednak 35	ASTM E8 / ISO 6892-1
Tvrdoća	Manje ili jednako 217 HBW / Manje ili jednako 95 HRB	Manje ili jednako 90 HRB	ASTM E10 / ASTM E18
Modul elastičnosti, GPa	193	193	-
Veličina zrna	ASTM 4-6 tipično za rad na visokim temperaturama	-	ASTM E112

 

 

Vlasništvo	Vrijednost	Jedinice
Gustoća	7.98 – 8.00	g/cm3 (0,289 lb/in3)
Raspon topljenja	1375 – 1400	stupanj (2507 – 2552 stupanj F)
Toplinska vodljivost na 100 stupnjeva C (212 stupnjeva F)	16.3	W/mK (113 BTU-in/hr-ft2- stupanj F)
Električni otpor na 20 stupnjeva C (68 stupnjeva F)	0.74 – 0.77	mikroom-m
Koeficijent toplinske ekspanzije, 20-100 stupnjeva C	16.0	10^-6/ stupanj (8.9 10^-6/ stupanj F)
Koeficijent toplinske ekspanzije, 20-600 stupnjeva C	18.5	10^-6/ stupanj
Specifična toplina na 20 stupnjeva C (68 stupnjeva F)	450 – 500	J/kg-K (0,108 – 0,120 BTU/lb- stupanj F)
Magnetska propusnost (žareno)	U biti nemagnetski	-
Relativna magnetska propusnost (hladno obrađeno)	do ~1,5 blizu teške deformacije	-

 

Koeficijent toplinske ekspanzije je otprilike 50% veći od ugljičnog čelika i raste s temperaturom - 16.0 na 20-100 stupnjeva, dosežući 18,5 do 600 stupnjeva C. Na parnom kolektoru od 30 m koji radi na 550 stupnjeva, to je otprilike 270 mm toplinskog rasta od hladnog pokretanja, a moraju ga apsorbirati ekspanzijske petlje, mijehovi, ili klizne potpore. Sustavi cjevovoda koji su postavljeni za ugljični čelik i kasnije prerađeni u 316H nisu uspjeli samo zbog naprezanja širenja.

 

 

PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N. Za 316H pri nominalnom sastavu (17% Cr, 2,5% Mo, 0,05% N), PREN je približno 26; u cijelom prozoru specifikacije obuhvaća otprilike 24-27. Za usporedbu, 304H nalazi se na 18-20. Taj jaz vrijedi imati u službi koja sadrži klorid i sumpor, ali nije ni blizu dovoljan za morsku vodu.

 

Jamičasta i pukotinska korozija.

316H se ponaša kao 316 i 316L u vodenoj otopini klorida. Atlas Steels podaci za obitelj postavljaju granicu pitinga na otprilike 1000 mg/L klorida na temperaturi okoline, padajući na oko 300 mg/L na 60 stupnjeva. Uranjanje u stajaću morsku vodu je br.

 

Interkristalna korozija (IGC) - problem 316H.

Ovo je kompromis koji prihvaćate kada kupujete H. Senzibilizacija se događa kada se kromovi karbidi talože na granicama zrna u rasponu od 425-870 stupnjeva C, iscrpljujući susjednu matricu kroma.

 

Pukotine od korozije naprezanja (SCC).

Kloridni SCC u obitelji 316 postaje živa briga iznad približno 60 stupnjeva u vlažnim kloridnim okruženjima - točno na temperaturi na kojoj radi većina opreme 316H. Politionska kiselina SCC je specifičan rizik od prekida rada u rafineriji: senzibilizirani 316H izložen naslagama koje sadrže sumpor koje se hidroliziraju u vlažnom zraku tijekom prekida rada mogu puknuti. Standardno ublažavanje je ili stabilizirani stupanj ili alkalno ispiranje (otopina sode) tijekom gašenja. Upotreba kaustične kiseline iznad približno 50% NaOH na povišenoj temperaturi također nosi rizik od SCC-a, zbog čega su točke ubrizgavanja kaustične kiseline cilj stalnih inspekcija.

 

Kisela usluga (H2S).

316H je obuhvaćen ISO 15156-3 / NACE MR0175 kao austenitni nehrđajući čelik, ali je omotnica uska i postavljena je samo za osnovni materijal. Za UNS S31600/S31603 objavljena ograničenja su: nema ograničenja ispod 50 mg/L klorida; 1 bar H2S parcijalni tlak na 60 stupnjeva s bilo kojim kloridom; 0,1 bar H2S na 93 stupnja C s do 5000 mg/L klorida na pH većem ili jednakom 5,0; i 0,1 bar H2S na 149 stupnjeva C s do 1000 mg/L klorida na pH većem ili jednakom 4,0. TWI program testiranja objavljen na Corrosion 2010. otkrio je da, iako su ograničenja matičnog 316/316L konzervativna i mogu se ublažiti, zavareni spojevi nisu uspjeli u uvjetima gdje je osnovni materijal prošao - izravno upozorenje da standardna osnova samo za osnovni materijal podcjenjuje rizik u zavarenim cjevovodima.

 

okoliš	Praktična granica	Ocjena	Bilješke
Morska voda, teče	Ne preporučuje se	Jadno	Koristite super duplex 2507 ili 6% Mo (S31254)
Morska voda, ustajala	Ne koristiti	Neprikladno	Napad pukotina i rupa
otopina klorida,<300 mg/L	Do ~60 stupnjeva	Umjereno	Izbjegavajte pukotine i naslage
Para, visoke čistoće, 540-650 stupnjeva C	Stalan	Dobro	Primarni servisni uvjet 316H
Dimni plin koji sadrži sumpor, ~800 stupnjeva C	Stalan	Dobro	Mo daje jasnu prednost nad 304H
Razrijeđene organske kiseline (octena, mravlja)	Do ~60 stupnjeva	Dobro	316 standardna obiteljska izvedba
Razrijeđena sumporna kiselina, ambijentalna	Ograničena koncentracija	Fer	Nije za koncentriranu ili vruću H2SO4
Klorovodična kiselina	Bilo kakva koncentracija	Neprikladno	Koristite Hastelloy C-276
Otopljena nitratna sol (solarna sol), 550-650 stupnjeva C	Stalan	Dobro	Spor unutarnji napad; predvidljiv
Rastaljena kloridna sol (NaCl-KCl-MgCl2), 700 stupnjeva C	Samo ako je pročišćen		Pogledajte napomenu u nastavku
Kiseli plin, omotnica ISO 15156	Po tablici klorida/temperature/pH2S	uvjetno	Zavareni spojevi možda nisu usklađeni

 

 

Raspon temperature	316H Ponašanje
Kriogeno (do -196 stupnjeva / -320 stupnjeva F)	Izvrsna žilavost; austenitna struktura ne krti. Nije namjera dizajna, ali upotrebljivo.
Sobna temperatura (20-40 stupnjeva)	515 MPa vlačna, 205 MPa minimalno rastezanje. Nema prednosti u odnosu na 316/316L.
425-540 stupnjeva (800-1000 stupnjeva F)	Raspon puzanja se otvara. 316L gubi popis kodova na 427 stupnjeva C; 316H dopušteno ostaje upotrebljivo. Tipično pucanje nakon 100 000 sati 115-130 MPa na 500 stupnjeva C.
540-700 stupnjeva (1000-1290 stupnjeva F)	Jezgra 316H prozor. Puzanje upravlja dizajnom. 100, pucanje od 000 sati oko 60-72 MPa na 600 stupnjeva C. Dugotrajno starenje proizvodi M23C6 i feritne taloge.
700-816 stupnjeva C (1290-1500 stupnjeva F)	Gornja granica za proračun tlaka. ASME II-D posljednji navodi 316H na 816 stupnjeva C s dopuštenim otprilike 14 MPa. Oksidacija postaje koograničavajuća.
Iznad 870 stupnjeva (1600 stupnjeva F), kontinuirano	Ograničena oksidacija. Prijeđite na 309S, 310S ili leguru nikla.
Maksimalna preporučena radna temperatura	816 stupnjeva C / 1500 stupnjeva F (tlak), ~870 stupnjeva C / 1600 stupnjeva F (oksidacija, bez opterećenja)

 

 

Čvrstoća na puzanje, tipične vrijednosti od 100 000 sati za austenitni materijal tipa 316/316H:

Temperatura	316L / 316-tip, tip.	316H, tip.	Gap
500 stupnjeva	95 – 110 MPa	115 – 130 MPa	~20%
600 stupnjeva	45 – 55 MPa	60 – 72 MPa	~30%
650 stupnjeva	30 – 38 MPa	40 – 50 MPa	~33%

Ovo su indikativni tipični rasponi, a ne minimumi specifikacije. Oni se značajno razlikuju ovisno o toplinskoj kemiji - posebno ugljiku i dušiku - i moraju se potvrditi u skladu s certificiranim certifikatom o ispitivanju mlina i tablicama dopuštenog naprezanja u izdanju ASME odjeljka II, dijela D na koje se poziva vaš projektni kod.

 

ASME odjeljak II, dio D dopušteno naprezanje(reprezentativne vrijednosti, odjeljak VIII odjeljak 1 osnova):

Temperatura	316L Dopušteno	316H Dopušteno	Bilješke
Manje od ili jednako 100 stupnjeva (212 stupnjeva F)	~138 MPa	~138 MPa	U suštini ravnopravni
200 stupnjeva (392 stupnja F)	~124 MPa	~124 MPa	Jednak
400 stupnjeva (752 stupnja F)	~103 MPa	~105 MPa	Unutar zaokruživanja
427 stupnjeva (800 stupnjeva F)	~97 MPa - zadnje navedeno	~99 MPa	316L Šifra strop
500 stupnjeva (932 stupnja F)	Nije navedeno	~95 MPa	316L nema temelj Kodeksa
600 stupnjeva (1112 stupnjeva F)	Nije navedeno	~77 MPa	316H i dalje se može koristiti kodom
700 stupnjeva (1292 stupnja F)	Nije navedeno	~46 MPa	Creep potpuno vlada
816 stupnjeva (1500 stupnjeva F)	Nije navedeno	~14 MPa - zadnje navedeno	316H gornja granica

Obratite pozornost na austenitni dvostruki dopušteni sustav u Odjeljku II, Dijelu D: ovi stupnjevi nose i veće i niže dopušteno naprezanje. Viša se temelji na jednoj trećini vlačne čvrstoće i štiti od elastičnog kolapsa; Donji se temelji na dvije trećine granice razvlačenja i kontrolira plastičnu deformaciju i nakupljanje naprezanja puzanja. Projektni izračuni moraju zadovoljiti oboje. Korištenje samo višeg dopuštenog gdje niže vlada proizvodi nesukladnu komponentu - i to je pogreška koja se najčešće pojavljuje upravo u dizajnu s povišenom temperaturom gdje se navodi 316H.

 

 

Parametar	Preporuka
Proces	GTAW (TIG) za korijen i tanke rezove; SMAW za polje; GMAW za proizvodnju; SAW s neutralnim fluksom za teške zidove
Dodatni metal	ER316H / E316H (AWS A5.9 / A5.4). Nemojte zamijeniti ER316L za spojeve koji su opterećeni puzanjem
Prethodno zagrijte	Nije potrebno
Interpass temperatura	Manje od ili jednako 150 stupnjeva C (302 stupnja F)
Unos topline	Manje ili jednako 1,5 kJ/mm; nizak unos topline ograničava veličinu ZUT-a i taloženje karbida
Zaštitni plin	Argon ili Ar + 2-5% H2 za GTAW korijen; bez CO2, bez dodataka dušika
Toplinska obrada nakon zavarivanja	Obično nije potrebno, a PWHT namakanje unutar 425-870 stupnjeva C je aktivno štetno
Žarenje otopinom (ako je potrebno)	1040-1120 stupnjeva C (1900-2050 stupnjeva F), brzo hlađenje. Praktično samo na komponentama koje odgovaraju peći
Vruće oblikovanje	Završite iznad 900 stupnjeva C, zatim žarite otopinu. Nemojte završiti u rasponu osjetljivosti
Kiseljenje/pasiviranje	Potrebno je nakon zavarivanja ako se na površini vidi vodeni klorid ili kiselina

 

 

 

Industrija	Primjena	Radni uvjeti	Zašto 316H
Proizvodnja energije iz fosilnih goriva	Cijevi pregrijača i dogrijača, kolektori pare, glavni cjevovod pare	540-620 stupnjeva C para, do ~25 MPa	Otpornost na puzanje s otpornošću na koroziju molibdena u obalnoj/sumpornoj uporabi
Nuklearna - IV generacija	Glavna posuda brzog reaktora hlađena natrijem, zaštitna posuda, srednji izmjenjivač topline, potporni prsten jezgre	400-550 stupnjeva C natrij	ASME osnova nuklearne konstrukcije na povišenoj temperaturi; veliki otkovci dostupni; natrijeva kompatibilnost
Nuklearna - hlađena plinom	Komponente cjevovoda za paru i pregrijača u AGR postrojenjima	~550 stupnjeva C para	Podaci o dugotrajnom puzanju i starenju prikupljeni desetljećima
Petrokemija / Rafiniranje	Unutarnji dijelovi reaktora za hidroprocesu, reformator i cijevi peći, prijenosne linije	500-700 stupnjeva C, sadrži sumpor	Otpornost na puzanje plus otpornost na sulfidaciju od molibdena
Kemijska obrada	Komponente postrojenja za sumpornu kiselinu, visokotemperaturni procesni cjevovodi	450-700 stupnjeva C, SO2/SO3	Skala koja nosi mo ima veću zaštitu od 18-8 stupnjeva pod napadom sumpora
Otpad za energiju	Površine za povrat topline, dimovodni kanali, sekcije pregrijača	500-700 deg C, klorid i sumpor u dimnom plinu	Bolja otpornost na koroziju na vruće vrijeme od 304H u ekvivalentnom rasponu troškova
CSP / Termalno skladištenje	Spremnici rastaljene nitratne soli, spremnici vruće soli i cjevovod	550-650 stupnjeva C u solarnoj soli	Odgovarajuća otpornost na koroziju u pročišćenoj nitratnoj soli po prihvatljivoj cijeni; zavarljivost velikih razmjera
Nafta i plin u moru	Visokotemperaturni procesni cjevovodi, razdjelnici, cijevi izmjenjivača topline	300-600 stupnjeva C uz izloženost kloridima	Otpornost molibdena na piting plus ocjena puzanja; kompromisni stupanj gdje su ograničenja temperature dupleksa obvezujuća

 

 

 

Alternativa	Koristite umjesto toga kada...	Izvedba naspram. 316H	Trošak u odnosu na . 316H
316L (S31603)	Usluga ispod 427 stupnjeva C; zavarena konstrukcija gdje je IGC otpor važniji od puzanja	Bolja zavarljivost i otpornost na IGC; bez baze koda iznad 427 stupnjeva C	0.80 – 0.90x
316Ti (S31635)	Dugotrajna statička služba 400-900°C sa zavarivanjem; IGC je dominantan rizik	Ekvivalentna otpornost na koroziju, bez osjetljivosti; niža čvrstoća puzanja za dinamički opterećene dijelove	0.90 – 1.00x
304H (S30409)	Suha, nekorozivna visokotemperaturna upotreba u kojoj nema klorida i sumpora	Ista klasa puzanja; nema molibdena, pa PREN pada s ~26 na ~19	0.75 – 0.85x
321H (S32109)	Termički ciklički zavareni sklopovi do ~700 stupnjeva C; Ti-stabiliziran za otpornost na preosjetljivost	Usporediva otpornost na puzanje, bolja otpornost na osjetljivost; ograničeno na nižu ravnotežu Cr/Ni, tako da korozija nije tako dobra u jakim kiselinama	0.90 – 1.05x
347H (S34709)	Pregrijač i dogrijač na 750-800 stupnjeva C; Nb-stabiliziran s većom otpornošću na puzanje	Veća čvrstoća puzanja i bolja intergranularna otpornost; nema molibdena, tako da je lošiji u kloridnoj/kiseloj službi	1.10 – 1.25x
310S (S31008)	Nekorozivna oksidacijska služba do 1000-1050 stupnjeva C gdje je dominantna oksidacija, a ne puzanje	Puno bolja otpornost na oksidaciju; nije nadogradnja otpornosti na puzanje; slaba tolerancija na toplinski udar	0.95 – 1.15x
HR3C / Super 304H	Ultra-superkritični kotlovi iznad 620-650 stupnjeva C	Znatno veća otpornost na puzanje; viši trošak legure i čvršća izrada	1.6 – 2.5x
Legura 800H / 800HT (N08810 / N08811)	Rad pod tlakom iznad 700 stupnjeva C gdje 316H izlazi iz dopuštenog opterećenja	Veće dopušteno naprezanje u rasponu od 700-900 °C; cijena legure nikla i obrada	3.5 – 5x
Super Duplex 2507 (S32750)	Ispod 300 stupnjeva C s jakim kloridima; potrebna je snaga i otpornost na morsku vodu	Daleko bolje performanse klorida i 2,5x veća granica razvlačenja; Strop od 300 stupnjeva C isključuje glavni raspon 316H	1.2 – 1.6x

 

 

1. Koja je projektirana temperatura?

Ispod 427 stupnjeva C (800 stupnjeva F), zaustavite se ovdje i koristite 316L osim ako okoliš ne zahtijeva molibden i nabava materijala ima razlog. Između 427 i 500 stupnjeva C, 316H postaje zadani austenit jer ništa jeftinije nije na popisu kodova. Između 500 i 700 stupnjeva C vlada puzanje, a 316H je jak kandidat. Iznad 700 stupnjeva C pod pritiskom, provjerite tablicu dopuštenog naprezanja prije nego što krenete dalje - brojke se brzo smanjuju. Iznad 816 stupnjeva C, 316H je vani.

 

2. Je li spoj opterećen puzanjem?

Komponenta 316H bez zavarenih spojeva pod dugotrajnim opterećenjem jednostavan je prijedlog. Zaglavlje 316H s trideset zavarenih grana za teške stijenke koje rade na 550 stupnjeva C je program za upravljanje pukotinama od puzanja: kvalificirani postupci s definiranim unosom topline, HAZ inspekcija u osnovnom pregledu i periodična replikacija ili ultrazvučna procjena oštećenja od puzanja tijekom životnog vijeka. Ako proizvođač ne može dokazati tu sposobnost, sigurniji inženjerski odgovor može biti konstrukcija za niže temperature ili drugačija klasa.

 

3. Što je način korozije?

Kloridi ispod 300 mg/L, dimni plinovi koji sadrže sumpor, razrijeđene organske kiseline i para visoke čistoće su unutar omotača 316H. Morska voda, koncentrirana HCl, vruća koncentrirana sumporna kiselina i mokri klorid iznad 60 stupnjeva C nisu. Ako polarizirajući kiseli SCC tijekom gašenja predstavlja rizik, planirajte alkalno pranje ili ponovno razmotrite stupanj.

 

4. Kako izgleda projektirani životni vijek i trošak životnog ciklusa?

Za dizajn od 100 000 sati na 550 stupnjeva C, usporedba nije 316H naspram 304H po nabavnoj cijeni. To je 316H s programom inspekcije puzanja naspram Alloy 800H s jednostavnijim programom inspekcije i puno većim proračunom materijala. Razmak između 316H i 800H na 550 stupnjeva C nije dovoljno velik da opravda leguru nikla; iznad 700 stupnjeva C to postaje neizbježno.

 

5. Možete li zapravo nabaviti materijal?

316H nije vrsta čarapa na većini tržišta. Potvrdite dostupnost određenog oblika proizvoda, veličine i certifikata prije nego što se dizajn zamrzne. Dizajn koji ovisi o 316H kovanim armaturama nestandardne veličine može se suočiti s rokom isporuke od 20-30 tjedana, a zamjena u tom trenutku je način na koji projekti završavaju s komponentom 316L u sustavu 316H.

 

 

1. Je li nehrđajući čelik 316H isti kao 1.4401?

Ne, a ovo je najskuplja zabuna u razredu. EN 1.4401 je X5CrNiMo17-12-2 - običan 316, UNS S31600 - s ugljikom ograničenim na 0,08% i bez minimuma. EN broj koji zapravo nosi implikaciju visokog ugljika je 1.4919. Redoslijed "316H / 1.4401" interno je kontradiktoran, a mlin može zadovoljiti stranu 1.4401 s 0,02% ugljičnog materijala koji u potpunosti ne zadovoljava 316H. Navedite UNS S31609 ili TP316H i zahtijevajte vrijednost ugljika na certifikatu.

 

2. Koja je razlika između 316H i 316L?

Samo ugljik, i stoga samo temperatura. 316L ograničava ugljik na 0,030% i optimiziran je za zavarljivost i otpornost na osjetljivost. 316H zadržava ugljik na 0,04-0,10% za otpornost na puzanje iznad približno 500 stupnjeva C. Odabrani su iz suprotnih razloga. ASME odjeljak II, dio D navodi dopušteno naprezanje za 316L samo do 427 stupnjeva C, a za 316H do 816 stupnjeva C, što je praktična linija razdvajanja.

 

3. Koja je maksimalna radna temperatura od 316H?

Za uslugu održavanja tlaka prema ASME odjeljak VIII odjeljak 1 ili B31.3, 816 stupnjeva C (1500 stupnjeva F) je posljednja temperatura na kojoj odjeljak II, dio D navodi dopušteno naprezanje - a tamo je samo oko 14 MPa. Za otpornost na oksidaciju bez opterećenja praktična granica je oko 870 stupnjeva C (1600 stupnjeva F) kontinuirano, s povremenim radom na oko 925 stupnjeva C. U praksi većina opreme 316H radi između 500 i 650 stupnjeva C.

 

4. Koji dodatni metal treba koristiti za zavarivanje 316H?

ER316H po AWS A5.9 za GTAW i GMAW, ili E316H-16/E316H-15 po AWS A5.4 za SMAW. Razlog je otpornost na puzanje: talog ER316L ima niži ugljik i nižu čvrstoću na puzanje od osnovnog metala, tako da zavar postaje slaba karika u spoju kojim se upravlja puzanjem. Neke smjernice dobavljača preporučuju ER316L za smanjenje taloženja karbida - taj se savjet odnosi samo na spojeve ispod raspona puzanja i ne treba ga slijediti na hederu od 550 stupnjeva C.

 

5. Zahtijeva li 316H toplinsku obradu nakon zavarivanja?

Obično ne, a konvencionalno ublažavanje stresa je štetno. Namakanje na tipičnoj PWHT temperaturi od 620-700 stupnjeva C postavlja materijal u raspon osjetljivosti i taloži kromove karbide na granicama zrna. Tamo gdje je doista potrebna toplinska obrada nakon zavarivanja - obično za dimenzionalnu stabilnost na velikim tvorevinama - ispravan tretman je žarenje u punoj otopini na 1040-1120 stupnjeva C s brzim hlađenjem, što je izvedivo samo na komponentama koje odgovaraju peći.

 

6. Može li se 316H koristiti u morskoj vodi?

Ne. PREN 24-27 nije dovoljan. Podaci Atlas Steelsa za obitelj pokazuju otpornost na piting u pitkoj vodi do oko 1000 mg/L klorida na sobnoj temperaturi, padajući na oko 300 mg/L na 60 stupnjeva C, s vidljivom površinskom korozijom i napadom pukotina u morskom okruženju. Za morsku vodu, odgovori su super duplex 2507, 6% Mo super austenit kao što je S31254 ili legura nikla.

 

7. Zadovoljava li 316H NACE MR0175 / ISO 15156 za kiselu uslugu?

Naveden je, ali je omotnica uska i postavljena samo za matični materijal. Objavljena ograničenja za UNS S31600/S31603 su 1 bar H2S pri 60 stupnjeva C s bilo kojim kloridom, 0,1 bar H2S pri 93 stupnja C s do 5000 mg/L klorida pri pH većem ili jednakom 5,0 i 0,1 bar H2S pri 149 stupnjeva C s do 1000 mg/L klorida pri pH većem manji ili jednak 4,0. TWI program otkrio je da zavari nisu uspjeli u uvjetima u kojima je osnovni materijal prošao - tako da za zavarene cjevovode, tretirajte ova ograničenja kao optimistična i testirajte stvarni zavar.

 

8. Koji bi raspon ugljika trebao pokazati certifikat mlina za 316H?

Između 0,04 i 0,10% na toplinsku analizu, prema ASTM A240 i A312 za UNS S31609. Ako očitava 0,030% ili niže, primili ste 316L; ako očitava iznad 0,10% nije ni 316H. Za dvostruku certifikaciju prema EN 1.4919, sjecište je još čvršće: ugljik 0,04-0,08%, molibden 2,0-2,5%, nikal 12,0-14,0%, sumpor manji ili jednak 0,015%.

 

9. 316H, 321H ili 347H za pregrijač kotla?

Ovisi o temperaturi i kemiji. Do oko 600 stupnjeva C s dimnim plinom koji sadrži sumpor ili klorid, molibden 316H daje prednost. Od 600 do 700 stupnjeva C s toplinskim ciklusima, stabilizacija titana 321H smanjuje rizik od preosjetljivosti. Iznad 700 stupnjeva C, 347H sa stabilizacijom niobijem je konvencionalni odgovor, a iznad otprilike 650 stupnjeva C u ultra-superkritičnoj jedinici, razgovor se seli na HR3C ili Super 304H. Trošak prati isti redoslijed: TP304H osnovna linija, TP321H oko 1,1-1,2x, TP316H oko 1,2-1,3x, TP347H oko 1,3-1,5x.

 

10. Je li 316H magnetski?

Žareni 316H je u biti nemagnetičan. Hladni rad i zavarivanje stvaraju martenzit izazvan deformacijama, a relativna propusnost može porasti na oko 1,5 u blizini jako deformiranih područja ili u metalu zavara. Magnetski test nije važeći kriterij prihvaćanja za 316H i generira lažna odbacivanja. Ako je magnetski potpis važan, navedite izmjerenu relativnu propusnost s definiranom granicom i mjestom mjerenja.

 

11. Mogu li zamijeniti dvostruko certificirani 316/316L za 316H?

Ne. Dvostruko certificirana ploča ili cijev zadovoljava sastav 316 i sastav 316L - to jest, ugljik od 0,030% ili niže plus čvrstoća 316. Nema minimum ugljika, što znači da nema zajamčenu otpornost na puzanje. Tehnička tablica svakog većeg mlina označava dvostruko certificirani proizvod kao neprihvatljiv za rad na visokim temperaturama, a kupnjom za primjenu 316H uklanja se jedini razlog za postojanje tog razreda.

 

12. Zašto 316H metal za zavarivanje puca?

Austenitni metal za zavarivanje s visokim udjelom ugljika skloniji je skrućivanju i vrućim pukotinama od ekvivalenta s niskim udjelom ugljika, jer dodatni ugljik proširuje raspon smrzavanja i potiče eutektiku niskog tališta na granicama zrna. Ublažavanje je proceduralno: taložiti s malim uravnoteženim sadržajem ferita u metalu šava (obično 3-8 FN), održavati unos topline niskim i brzinu kretanja stabilnom, koristiti tehniku ​​zrna uzastopca umjesto širokih prolaza tkanja, kontrolirati međuprolaznu temperaturu i kvalificirati postupak prema stvarnoj debljini umjesto ekstrapolacije iz ispitivanja tankih presjeka.