316H נירוסטה גבוהה-פחמן

316H הוא גרסת הפחמן הגבוהה- של פלדת אל-חלד 316, עם תכולת פחמן מבוקרת לשיפור חוזק הזחילה בטמפרטורה גבוהה. הוא משלב את עמידות בפני קורוזיה-המכיל מוליבדן של 316 עם עמידות-בטמפרטורה גבוהה, מתאים לרכיבים נושאים-בטמפרטורה גבוהה- בסביבות קורוזיה בינוניות-.

הרכב כימי (משקל משקל): C=0.04-0.10, Cr=16.00-18.00, Ni=10.00-14.00, Mo=2.00-3.00, Si פחות או שווה ל-1.00, Mn פחות או שווה ל-2.00, P פחות או שווה ל-0.045, S פחות או שווה ל-0.030, מאזן Fe=

מאפיינים מכניים (חישול): חוזק מתיחה גדול מ-515MPa או שווה ל-515MPa, חוזק תפוקה גדול מ-205MPa או שווה ל-205MPa, התארכות גדולה או שווה ל-40%, קשיות פחות או שווה ל-217HB

יתרונות ביצועים: חוזק זחילה מעולה-בטמפרטורה (700 מעלות, חוזק קרע זחילה של 1000 שעות גדול או שווה ל-80MPa); עמידות טובה בפני קורוזיה של כלוריד-בטמפרטורה גבוהה; עמידות יציבה לחמצון בטמפרטורה- גבוהה; מתאים לתרחישים של 600-870 מעלות.

יישומים: אוגני כלי תגובה כימיים-בטמפרטורה גבוהה, צינורות חימום-על של דוודים (600-870 מעלות), רכיבי מערכת דלק של טורבינת גז, צינורות בינוניים קורוזיביים בטמפרטורה גבוהה בתעשייה הפטרוכימית.

ציונים שוות ערך: UNS S31609, JIS SUS316H, EN 1.4407, GB 07Cr17Ni12Mo2

Q&A

ש1: מה היתרון של 316H על פני 304H בסביבות קורוזיה-גבוהות? A1: היתרון העיקרי של 316H על פני 304H בסביבות קורוזיה-גבוהות הוא העמידות המעולה שלו בפני קורוזיה של כלוריד-בטמפרטורה גבוהה וקורוזיה חומצה חלשה, הודות לתוספת של מוליבדן. 304H אינו מכיל מוליבדן, ולכן העמידות שלו בפני קורוזיה{10} בפני קורוזיה{10} גרוע, מה שהופך אותו למתאים רק לסביבות חמצון-בטמפרטורה גבוהה (כגון אוויר יבש בטמפרטורה-גבוהה). לעומת זאת, 316H מכיל 2.00-3.00%% מוליבדן, אשר יוצר סרט תחמוצת עשיר-מוליבדן צפוף בטמפרטורות גבוהות, המתנגד למעשה לשחיקת יוני כלוריד. לדוגמה, בגז פליטה בטמפרטורה גבוהה- המכילים יוני דו-תחמוצת גופרית וכלוריד בתעשייה הפטרוכימית, 304H יחווה קורוזיה מהירה, בעוד ש-316H יכול לשמור על ביצועים יציבים. בנוסף, ל-316H יש תכולת ניקל גבוהה יותר מ-304H, מה שמשפר את היציבות של המבנה האוסטניטי ומשפר את הקשיחות-בטמפרטורה גבוהה. זה הופך את 316H לחומר המועדף עבור-לחץ טמפרטורות-גבוהים לרכיבי נושאות בסביבות קורוזיה בינוניות.

ש2: מהו תקן הטיפול בחום לאחר-ל-316H? A2: תקן טיפול החום לאחר-ריתוך עבור פלדת אל חלד 316H הוא חישול ב-850-900 מעלות, עם זמן החזקה של לפחות 30 דקות לכל עובי של 25 מ"מ, ולאחר מכן קירור אוויר. טיפול בחום זה הוא חובה מכיוון שריתוך גורם למתח שיורי ברכיב, מה שעלול להוביל לסדיקת קורוזיה במתח בטמפרטורה- גבוהה ובסביבות קורוזיביות. חישול ב-850-900 מעלות יכול ביעילות לחסל את הלחץ שיורי, ולהפחית את הסיכון לסדקים. בינתיים, טווח טמפרטורות זה יכול להמיס עודף של כרום-מוליבדן קרבידים המשקעים במהלך הריתוך, למנוע היווצרות של אזורים מדוללים מסגסוגת- ולהחזיר את העמידות בפני קורוזיה של אזור הריתוך. בהשוואה ל-304H, טיפול החום שלאחר הריתוך של 316H דורש בקרת טמפרטורה קפדנית יותר מכיוון שהמוליבדן קרבידים יציבים יותר ודורשים טמפרטורה מספקת כדי להתמוסס. טיפול בחום לא תקין (כגון טמפרטורה לא מספקת או זמן החזקה) יקטין את הביצועים בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני קורוזיה של 316H.

ש 3: האם 316 יכול להחליף את 316H בתרחישי לחץ-בטמפרטורה גבוהה? A3: לא, 316 לא יכול להחליף את 316H בתרחישי לחץ-בטמפרטורה גבוהה. ההבדל העיקרי הוא חוזק הזחילה בטמפרטורה-גבוהה, שנקבע על ידי תכולת הפחמן. 316H יש תכולת פחמן גבוהה מבוקרת (0.04-0.10wt%), אשר יוצר מספיק קרבידים יציבים בטמפרטורות גבוהות כדי להצמיד גבולות גרגרים ולמנוע החלקה של גרגרים, ובכך לשפר את חוזק הזחילה. ב-700 מעלות, חוזק השבר של 1000 שעות של 316H (גדול או שווה ל-80MPa) גבוה ב-33% מזה של 316 (גדול או שווה ל-60MPa). בתרחישי-לחץ טמפרטורה-גבוהים כגון צינורות מחמם-על של דוודים הפועלים ב-700 מעלות, 316 יעבור דפורמציה פלסטית ברורה בלחץ-לטווח ארוך, מה שיוביל לכשל ברכיבים, בעוד ש-316H יכול לשמור על יציבות מבנית. בנוסף, תכולת הפחמן של 316H מאזנת בין ביצועי טמפרטורה- גבוהים ועמידות בפני קורוזיה, בעוד שתכולת הפחמן הנמוכה של 316 גורמת לחוסר קרבידים בטמפרטורות גבוהות, מה שמוביל לעמידות ירודה לזחילה. שימוש ב-316 בתרחישי לחץ בטמפרטורה גבוהה יהווה סכנות בטיחותיות חמורות.

ש 4: מהי המשמעות של בקרת תכולת פחמן עבור 316H? A4: בקרת תכולת הפחמן של 316H (0.04-0.10wt%) חיונית לאיזון ביצועי הטמפרטורות הגבוהות-והעמידות בפני קורוזיה. הגבול התחתון של 0.04wt% מבטיח שיש מספיק פחמן לשילוב עם כרום ומוליבדן בטמפרטורות גבוהות ליצירת קרבידים יציבים (כגון Cr₂₃C₆ ו-Mo₂C). קרבידים אלה יכולים לשפר משמעותית-חוזק זחילת טמפרטורות גבוהות, מה שמאפשר ל-316H לשמור על יציבות מבנית בתנאי-לטווח ארוך-גבוהים בטמפרטורה ובתנאי מתח-גבוהים. הגבול העליון של 0.10% משקל הוא להימנע מעודף פחמן, מה שיוביל למשקעים מופרזים של קרביד. עודף קרבידים יקטין את קשיחות -טמפרטורת החדר ועמידות בפני קורוזיה של 316H, במיוחד להגביר את הסיכון לקורוזיה בין-גרגירית. בהשוואה ל-316 (C פחות או שווה ל-0.08wt%), טווח תכולת הפחמן של 316H מדויק יותר, מה שמבטיח שיש לו חוזק זחילה גבוה יותר-בטמפרטורה גבוהה מ-316 וגם עמידות טובה יותר בפני קורוזיה מאשר פלדות אל-חלד רגילות-פחמן. בקרת תכולת פחמן מדויקת זו היא המפתח ליישום של 316H בסביבות קורוזיה-גבוהות.

 

ש 5: מהם תרחישי היישום האופייניים של 316H בתעשייה הפטרוכימית? A5: ל-316H מספר תרחישי יישום טיפוסיים בתעשייה הפטרוכימית. ראשית, אוגני כלי תגובה כימיים בטמפרטורה-גבוהה: רכיבים אלה פועלים ב-600-800 מעלות ונושאים לחץ גבוה, הדורשים חוזק זחילה בטמפרטורה- גבוהה וגם עמידות בפני קורוזיה בפני חומרי תגובה (כגון חומצות חלשות וממיסים אורגניים). שנית, צינורות בינוניים קורוזיביים בטמפרטורה{{10} גבוהה: משמשים להובלת גז פליטה, קיטור או מדיה כימית בטמפרטורה-גבוהה המכילים יוני כלוריד, שבהם תכולת המוליבדן של 316H מתנגדת לקורוזיה ותכולת פחמן גבוהה מבטיחה חוזק-טמפרטורות גבוהות. שלישית, רכיבי עזר לתנור פיצוח: בתנורי פיצוח אתילן, 316H משמש לרכיבים כמו צינורות ותומכים לכבשן, הפועלים בטמפרטורות גבוהות ודורשים עמידות בפני חמצון וזחילה בטמפרטורות גבוהות. רביעית, רכיבי מערכת הדלק של טורבינת הגז: רכיבים אלו חשופים לגז דלק בטמפרטורה-גבוהה ודורשים חוזק-בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני קורוזיה. חמישית, צינורות מחליפי חום-בטמפרטורה גבוהה: משמשים במחלפי חום עבור מדיה קורוזיבית בטמפרטורה-גבוהה, כאשר הביצועים המקיפים של 316H מבטיחים פעולה יציבה-לטווח ארוך. בתרחישים אלה, היתרונות של 316H של שילוב חוזק בטמפרטורה גבוהה ועמידות בפני קורוזיה מנוצלים במלואם.