AISI 316Hステンレス鋼: プロパティのガイド, アプリケーション & 製造

AISI 316Hステンレス鋼は、人気の高炭素バリアントとして際立っています 316 合金, 極端な高温サービス用に設計されています. そのユニークな構成と機械的特性により、発電などの産業にとって最大の選択肢になります, 石油化学, と精製. このガイドでは、化学物質の仕様から実際のアプリケーションまで、あなたが知る必要があるすべてを分解して、高熱のプロジェクトに情報に基づいた決定を下すのに役立ちます.

1. マテリアルの概要 & 重要な仕様

AISI 316Hのコア特性を理解することは、適切な仕事に合わせて選択するために重要です. 以下は、その構成の詳細な内訳です, 基準, および機械的特性.

化学組成 & 基準

TheAISI 316H組成 高温強度に合わせて調整されています, で0.04–0.10の炭素範囲 % (316Lを超える <0.03% 炭素). この炭素含有量は、クリープ抵抗を高めます, 高温での長期使用のために必須. 他の重要な要素には、16〜18％のクロムが含まれます, 10–14％ニッケル, 2–3％モリブデン, マンガンとシリコンを微量しています. 単一はいません316H化学式; その代わり, グローバル標準によって設定された厳格な元素範囲に従います:

  • 316H US S31609 (統一番号システム)
  • 316H ASTM A240 / 316H ASME SA-240 (プレート用, シート, とストリップ)
  • 316H 1 1.4918 同等 (同様の高炭素の欧州標準 316 バリアント)

機械 & 物理的特性

AISI 316Hは、厳しい条件にわたって一貫したパフォーマンスを提供します. 重要なメトリックが含まれます:

財産価値
密度7.98 g/cm³
融点1390 °C
最小引張強度515 MPA
最小降伏強度205 MPA
最小伸び35 %

例えば, 指定されたテキサス州の発電所316H ASTM A240 ボイラーの高圧セクション用のプレート, 合金の出会い能力を引用しています 515 MPA引張強度要件でも 600 °C.

2. 高温特性 & クリープ抵抗

AISI 316Hの最大の利点は、そのパフォーマンスが暑いことです. 標準とは異なり 316, その高い炭素含有量は改善されます316H高温強度 クリープに対する抵抗 - 高温での長期的なストレスの下で発生する段階的な変形.

重要な高温指標

  • クリープ破裂データ: The 316H 100,000時間のクリープ強度 (主要な業界のベンチマーク) 〜100 MPaです 650 °C, それを適切にします 20+ 発電所での年のサービス.
  • 酸化抵抗: It resists oxidation up to 925 °C, with a slow 316H蒸気酸化速度 (≤0.1mm/at 800 純粋な蒸気の°C).
  • サービス温度制限: The maximum 316Hサービス温度制限 は 870 短期使用のための°Cおよび 760 連続動作用の°C.
  • Sigma Phase Embritlement: 潜在的なリスク - 316H長期暴露後のH Sigma相の腹部 (800–900°C) 素材を脆くすることができます. これを避けるため, この範囲の長期暖房は避けてください.

ヨーロッパの製油所からのケーススタディ: 彼らの316H精製所の水素改革剤チューブ (で動作します 750 °C) 後に有意なクリープ変形は示されませんでした 15 年, 合金の堅牢なクリープ抵抗のおかげです.

3. 熱処理, 微細構造 & 穀物サイズの制御

適切な熱処理により、AISI 316Hはその強度と耐食性を維持します. 目標は、穀物のサイズを制御し、有害な相形成を防ぐことです.

主要な熱処理プロセス

  • ソリューションアニーリング: Heat to 1040–1100°C, 30〜60分間保持します, その後、ウォータークエンチ. これにより、炭化物が溶け、均一なオーステナイト微細構造が回復します.
  • 穀物サイズ制御: The 316H粒サイズASTM 7 最小 (より細かい粒子=より高い強度) ASME SA-240などの標準で必要です. 細かい粒子もクリープ抵抗を改善します.
  • 安定化アニール: 残留応力を減らすためのオプション, しかし、耐食性には必要ありません.
  • 残留応力緩和: 溶接部品用, 感作を引き起こすことなくストレスを緩和するために450〜600°Cに加熱します.

感作行動

316hの高架炭素でのH感作の挙動 懸念事項です: 800〜1000°Cで冷却されすぎる場合, 炭素はクロムと結合して炭化物を形成できます, 耐食性の低下. 溶液アニーリングは、炭化物を溶液中に保つことにより、これを防ぎます.

4. 溶接, 製造 & 機械加工ガイドライン

溶接と機械加工aisi 316hは、その特性を維持するために慎重な手法を必要とします.

溶接ベストプラクティス

  • 消耗品: 使用 316H溶接消耗品ER316H (TIG/ME溶接用) to match the base metal’s carbon content. 316Hフィラー金属炭素マッチング is critical—using 316L filler will lower creep strength.
  • 予熱します & PWHT: 薄いセクションには予熱は必要ありません, しかし 316H溶けた熱処理 (PWHT) (600–650°C) 厚い部品が熱に影響を受けたゾーンでクリープ抵抗を回復するために推奨されます (ハズ).
  • HAZの考慮事項: The 316Hハズクリープ強度 can drop by 10–15% if welding parameters are poor. 低熱入力を使用します (≤1.5kJ/mm) ハズのサイズを最小限に抑えるため.

機械加工のヒント

  • 速度 & フィード: 316hの機械加工速度とフィード should be 15–20% lower than for carbon steel. 例えば, コーティングされた炭化物ツールを使用して、100〜120 m/min速度を使用します.
  • ツールライフ: 316Hツール炭化物の寿命 (例えば。, ティアンコーティング) コーティングされていないツールよりも2〜3倍長いです, コストの削減.
  • 歪みコントロール: 316H溶接中の歪み制御 is key—use backspacing, 断続的な溶接, ワーピングを最小限に抑えるために固定します.

5. 製品フォーム, サイズ & サプライチェーン

AISI 316Hは、さまざまなアプリケーションに合わせて幅広いフォームで利用できます.

一般的な製品フォーム

  • プレート: 316Hステンレス鋼プレートの厚さ 範囲から 3 mm to 200 mm, と 316H圧力容器プレート (ASTM A240) 高圧アプリケーション用.
  • パイプ & チューブ: 316Hパイプスケジュールチャート includes Schedule 40 スケジュールする 160; 316HシームレスチューブASTM A213 is used for boiler and superheater tubes.
  • バー: 316Hラウンドバーストック (10 mm to 300 mm直径) そして 316Hフラットバーサイズ (5 mm x 20 mm to 20 mm x 100 mm).
  • フィッティング: 316h鍛造フィッティング (肘, ティー) 配管システム用.

サプライチェーンのヒント

一緒に働きます316hグローバルな仕掛け 迅速な配達を確保するため. 多くのサプライヤーが提供しています316Hカスタムカットプレート 廃棄物を減らすため, そして316Hコイルサプライヤー 大規模な製造にコイルを提供します.

6. 業界アプリケーション & ケーススタディ

AISI 316Hの高温および腐食抵抗は、過酷な環境に最適です.

キーアプリケーション

  • 発電: 316Hボイラーチューブ, 316Hスーパーヒーターヘッダー, そして 316H発電所ヘッダー (600〜750°Cで動作します).
  • 石油化学: 316H精製所の水素改革剤チューブ そして 316Hエチレンクラッキングコイル (水素攻撃と高熱に抵抗します).
  • その他の用途: 316H熱交換器シェル, 316H蒸気分布マニホールド, そして 316Hフレアスタックのヒント (酸化と風化に抵抗します).

実世界の例: 日本の石油化学植物は、316Lのエチレン亀裂コイルに取って代わりました316Hエチレンクラッキングコイル - メンテナンスコストが減少しました 40% 316hはクリープに抵抗し、よりよくひび割れたからです 800 °C.

Yigu Technologyの視点

Yiguテクノロジーで, 高温産業プロジェクトにおけるAISI 316Hの価値を認識しています. 私たちはしばしば、権力と石油化学セクターのクライアントにそれをお勧めします, クリープ抵抗と酸化性能が標準を上回るにつれて 316 バリアント. 私たちのチームは、信頼できるサプライヤーと協力して調達しています316HシームレスチューブASTM A213 そして316H圧力容器プレート, ASTM/ASME標準へのコンプライアンスを確保します. また、溶接と熱処理のための技術サポートも提供しています, クライアントがSigma Phase Embritlementのような一般的な落とし穴を避けるのを支援します. で長期的な信頼性を必要とするプロジェクトの場合 600+ °C, AISI 316Hは、費用対効果の高い選択肢のままです.

よくある質問

  1. 316Hと316Lステンレス鋼の違いは何ですか?
    主な違いは炭素含有量です: 316Hには0.04〜0.10％の炭素があります (高温強度の場合), 316Lがあります <0.03% 炭素 (低温の環境でのより良い耐食性のため). 316Hはクリープ抵抗に適しています, 316Lは食品加工や海洋アプリケーションに最適ですが.
  2. AISI 316Hは水素サービスで使用できますか?
    はい-316H精製所の水素改革剤チューブ are a common application. そのモリブデンの含有量は、水素包括的な腹部に抵抗します, そして、その高い炭素含有量は700〜800°Cに強度を維持します, 水素改革者に典型的な.
  3. AISI 316Hの最大サービス温度は何ですか?
    The 316Hサービス温度制限 は 870 短期間の°C (時間) 使用と 760 連続用°C (年) 使用. これらの温度を超えると、酸化につながる可能性があります, クリープ, またはSigma Phase Embritlement.

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