AISI 316H en acier inoxydable: Guide des propriétés, Applications & Fabrication

AISI 316H en acier inoxydable se distingue comme une variante à haute teneur en carbone du populaire 316 alliage, Conçu pour un service à haute température extrême. Sa composition unique et ses propriétés mécaniques en font un choix de premier plan pour les industries comme la production d'électricité, pétrochimique, et raffinage. Ce guide décompose tout ce que vous devez savoir - des spécifications chimiques aux applications du monde réel - pour vous aider à prendre des décisions éclairées pour vos projets à haute teneur.

1. Aperçu du matériel & Spécifications clés

Il est essentiel de comprendre les caractéristiques de base de l'AISI 316h pour la sélectionner pour le bon travail. Vous trouverez ci-dessous une ventilation détaillée de sa composition, normes, et propriétés mécaniques.

Composition chimique & Normes

LeComposition AISI 316H est adapté à une résistance à haute température, avec ungamme de carbone de 0,04 à 0,10 % (supérieur aux 316L <0.03% carbone). Cette teneur en carbone améliore la résistance au fluage, un must pour une utilisation à long terme à des températures élevées. Les autres éléments clés comprennent 16 à 18% de chrome, 10–14% nickel, 2–3% de molybdène, et trace des quantités de manganèse et de silicium. Il n'y a pas316H Formule chimique; plutôt, Il suit des gammes élémentaires strictes fixées par les normes mondiales:

• 316H US S31609 (Système de numérotation unifiée)
• 316H ASTM A240 / 316H asme sa-240 (pour les assiettes, feuilles, et les bandes)
• 316H un 1.4918 équivalent (Norme européenne pour un carbone élevé similaire 316 variantes)

Mécanique & Propriétés physiques

AISI 316H offre des performances cohérentes dans des conditions exigeantes. Les mesures clés incluent:

Par exemple, Une centrale électrique au Texas spécifiée316H ASTM A240 Assiettes pour la section à haute pression d'une chaudière, citant la capacité de l'alliage à rencontrer le 515 Exigence de résistance à la traction MPA Même à 600 ° C.

2. Propriétés à haute température & Résistance au fluage

Le plus grand avantage de l'AISI 316H est ses performances sous la chaleur. Contrairement à Standard 316, Son contenu en carbone plus élevé s'améliore316H Résistance à haute température et résistance au fluage - la déformation progressive qui se produit sous une contrainte à long terme à des températures élevées.

Métriques critiques à haute température

• Données de rupture de fluage: Le 316H Force de fluage de 100 000 heures (un benchmark clé de l'industrie) est ~ 100 MPa à 650 ° C, le rendre adapté à 20+ Service année dans les centrales électriques.
• Résistance à l'oxydation: It resists oxidation up to 925 ° C, with a slow 316H Taux d'oxydation de la vapeur (≤0,1 mm / an à 800 ° C en vapeur pure).
• Limite de température de service: The maximum 316H Limite de température de service est 870 ° C pour une utilisation à court terme et 760 ° C pour un fonctionnement continu.
• Embrimance de la phase Sigma: Un risque potentiel -316Embrimance de la phase Sigma après une exposition à long terme (800–900 ° C) peut rendre le matériel cassant. Pour éviter cela, Évitez le chauffage prolongé dans cette gamme.

Une étude de cas d'une raffinerie européenne: Leur316H Refinerie Hydrogène Reformer Tubes (opérant à 750 ° C) n'a montré aucune déformation de fluage significative après 15 années, Merci à la robuste résistance au fluage de l'alliage.

3. Traitement thermique, Microstructure & Contrôle de la taille des grains

Un traitement thermique approprié garantit que l'AISI 316H maintient sa résistance et sa résistance à la corrosion. L'objectif est de contrôler la taille des grains et d'éviter la formation de phase nocive.

Processus de traitement thermique clés

• Recuit de solution: Heat to 1040–1100 ° C, tenir 30 à 60 minutes, puis à coucher à l'eau. Cela dissout les carbures et restaure une microstructure austénitique uniforme.
• Contrôle de la taille des grains: Le 316H Taille des grains ASTM 7 minimum (grains plus fins = résistance plus élevée) est requis par des normes comme ASME SA-240. Les grains plus fins améliorent également la résistance au fluage.
• Stabilisation de l'origine: Facultatif pour réduire les contraintes résiduelles, mais pas requis pour la résistance à la corrosion.
• Soulagement résiduel du stress: Pour les pièces soudées, Chauffer à 450–600 ° C pour soulager les contraintes sans provoquer de sensibilisation.

Comportement de sensibilisation

316H Comportement de sensibilisation à un carbone élevé est une préoccupation: s'il est refroidi trop lentement de 800 à 1000 ° C, Le carbone peut se combiner avec du chrome pour former des carbures, Réduire la résistance à la corrosion. Le recuit de solution empêche cela en gardant les carbures en solution.

4. Soudage, Fabrication & Directives d'usinage

Soudage et usinage AISI 316H nécessitent une technique minutieuse pour préserver ses propriétés.

Meilleures pratiques de soudage

• Consommables: Utiliser 316H Consommations de soudage ER316H (Pour le soudage Tig / Me) to match the base metal’s carbon content. 316H Matchage en carbone en métal de remplissage H is critical—using 316L filler will lower creep strength.
• Préchauffer & Pwht: Aucun préchauffage n'est nécessaire pour les sections minces, mais 316H Traitement thermique après le soudage (Pwht) (600–650 ° C) est recommandé pour les pièces épaisses pour restaurer la résistance au fluage dans la zone touchée par la chaleur (Haz).
• Considérations de HAZ: Le 316H Haz Haz Strength can drop by 10–15% if welding parameters are poor. Utilisez une forte puissance de chaleur (≤ 1,5 kJ / mm) Pour minimiser la taille de la novice.

Conseils d'usinage

• Vitesses & Aliments: 316H Vitesses et flux d'usinage should be 15–20% lower than for carbon steel. Par exemple, Utilisez 100–120 m / min de vitesse avec des outils en carbure enrobés.
• Vie de l'outil: 316H Vie à l'outil avec du carbure enduit (Par exemple, Revêtements) est 2 à 3x plus long qu'avec des outils non revêtus, Réduction des coûts.
• Contrôle de la distorsion: 316H Contrôle de la distorsion pendant le soudage is key—use backspacing, soudage intermittent, et fixation pour minimiser la déformation.

5. Formulaires de produit, Tailles & Chaîne d'approvisionnement

AISI 316H est disponible dans un large éventail de formulaires pour s'adapter à différentes applications.

Formulaires de produit communs

• Assiettes: 316H Épaisses de plaques en acier inoxydable varier de 3 mm à 200 MM, avec 316H Plaque de récipient à pression (ASTM A240) pour les applications à haute pression.
• Tuyaux & Tubes: 316H Tableau de planification des tuyaux H includes Schedule 40 pour planifier 160; 316H Tube sans couture ASTM A213 is used for boiler and superheater tubes.
• Bars: 316H Stock de la barre ronde (10 mm à 300 diamètre mm) et 316H Tailles de barres plates (5 mm x 20 mm à 20 mm x 100 MM).
• Raccords: 316H RACKING FORGED (coudes, t-shirts) pour les systèmes de tuyauterie.

Conseils de chaîne d'approvisionnement

Travailler avec316H Banquiers mondiaux Pour assurer une livraison rapide. De nombreux fournisseurs proposent316H Plaque de coupe personnalisée Pour réduire les déchets, et316H Fournisseurs de bobines Fournir des bobines pour la fabrication à grande échelle.

6. Applications de l'industrie & Études de cas

La résistance à la haute température et à la corrosion de l'AISI 316H le rend idéal pour les environnements durs.

Applications clés

• Production d'électricité: 316H tubes de chaudière, 316H en-têtes de surchauffeur, et 316H en-têtes de centrale électrique (fonctionner à 600–750 ° C).
• Pétrochimique: 316H Refinerie Hydrogène Reformer Tubes et 316H Bobines de craquage d'éthylène (Résister à l'attaque d'hydrogène et à une chaleur élevée).
• Autres utilisations: 316H coquilles d'échangeur de chaleur, 316H de distribution de vapeur, et 316H Conseils de pile de poussière (résister à l'oxydation et aux intempéries).

Exemple du monde réel: Une plante pétrochimique japonaise a remplacé ses bobines de craquage d'éthylène de 316L par316H Bobines de craquage d'éthylène—Les frais de maintenance ont chuté de 40% Parce que 316h a résisté au fluage et à la fissuration mieux à 800 ° C.

Perspective de la technologie Yigu

À la technologie Yigu, Nous reconnaissons la valeur de l'AISI 316H dans les projets industriels à haute température. Nous le recommandons souvent aux clients des secteurs de l'électricité et de la pétrochimie, Comme sa résistance au fluage et ses performances d'oxydation surpassent la norme 316 variantes. Notre équipe travaille avec des fournisseurs de confiance pour trouver316H Tube sans couture ASTM A213 et316H Plaque de récipient à pression, Assurer la conformité aux normes ASTM / ASME. Nous fournissons également un support technique pour le soudage et le traitement thermique, Aider les clients à éviter les pièges communs comme la fracture de la phase Sigma. Pour les projets nécessitant une fiabilité à long terme à 600+ ° C, AISI 316H reste un choix rentable.

FAQ

1. Quelle est la différence entre 316H et 316L en acier inoxydable?
   La principale différence est le contenu du carbone: 316H a 0,04 à 0,10% de carbone (Pour une résistance à haute température), Alors que 316L a <0.03% carbone (Pour une meilleure résistance à la corrosion dans des environnements à faible teneur). 316H est meilleur pour la résistance au fluage, tandis que 316L est idéal pour la transformation des aliments ou les applications marines.
2. Peut-il être utilisé dans le service d'hydrogène?
   Oui-316H Refinerie Hydrogène Reformer Tubes are a common application. Sa teneur en molybdène résiste à la fragilisation de l'hydrogène, et sa teneur élevée en carbone maintient la résistance à 700–800 ° C, Typique pour les réformateurs d'hydrogène.
3. Quelle est la température de service maximale pour AISI 316H?
   Le 316H Limite de température de service est 870 ° C pour à court terme (heures) utiliser et 760 ° C pour continu (années) utiliser. Dépasser ces températures peut entraîner une oxydation, ramper, ou fragilisation de la phase sigma.