Acier inoxydable 316H à haute teneur en -carbone

Le 316H est la variante à haute teneur en carbone de l'acier inoxydable 316, avec une teneur en carbone contrôlée pour améliorer la résistance au fluage à haute température. Il combine la résistance à la corrosion contenant du molybdène-de 316 avec une résistance aux contraintes à haute-température, adaptée aux composants de roulement à-contraintes à haute température-dans des environnements de corrosion moyenne-.

Composition chimique (% en poids): C=0.04-0.10, Cr=16.00-18.00, Ni=10.00-14.00, Mo=2.00-3.00, Si Inférieur ou égal à 1,00, Mn Inférieur ou égal à 2,00, P Inférieur ou égal à 0,045, S Inférieur ou égal à 0,030, Fe=Équilibre

Propriétés mécaniques (recuit): Résistance à la traction supérieure ou égale à 515MPa, Limite d'élasticité supérieure ou égale à 205MPa, Allongement supérieur ou égal à 40%, Dureté inférieure ou égale à 217HB

Avantages en termes de performances : Excellente résistance au fluage à haute température- (résistance à la rupture au fluage de 700 degrés, 1 000 h supérieure ou égale à 80 MPa) ; bonne résistance à la corrosion des chlorures à haute température ; résistance stable à l'oxydation à haute-température ; adapté aux scénarios de contrainte de 600 - 870 degrés.

Applications : Brides de cuves de réaction chimique à haute-température, tubes de surchauffeur de chaudière (600-870 degrés), composants du système de carburant de turbine à gaz, canalisations de fluides corrosifs à haute température dans l'industrie pétrochimique.

Notes équivalentes: UNS S31609, JIS SUS316H, EN 1.4407, GB 07Cr17Ni12Mo2

Q&A

Q1 : Quel est l'avantage du 316H par rapport au 304H dans les environnements de corrosion à haute -température ? A1 : Le principal avantage du 316H par rapport au 304H dans les environnements de corrosion à haute -température est sa résistance supérieure aux chlorures à haute température-et à la corrosion acide faible, grâce à l'ajout de molybdène.. 304H ne contient pas de molybdène, donc sa résistance à la corrosion par piqûres et fissures dans les environnements à haute température-température contenant des ions chlorure est faible, ce qui le rend uniquement adapté pour environnements oxydants à haute-température (tels que l'air sec à haute-température). En revanche, le 316H contient 2,00-3,00 % en poids de molybdène, qui forme un film d'oxyde dense riche en molybdène-à haute température, résistant efficacement à l'érosion des ions chlorure. Par exemple, dans les gaz de combustion à haute température contenant du dioxyde de soufre et des ions chlorure dans l'industrie pétrochimique, le 304H subira une corrosion rapide, tandis que le 316H peut maintenir des performances stables. De plus, le 316H a une teneur en nickel plus élevée que le 304H, ce qui améliore la stabilité de la structure austénitique et améliore la ténacité à haute température. Cela fait du 316H le matériau préféré pour les composants de roulements à -contraintes à température élevée-dans des environnements à corrosion moyenne.

Q2 : Quelle est la norme de traitement thermique après-soudage pour le 316H ? A2 : La norme de traitement thermique après-soudage pour l'acier inoxydable 316H est le recuit à 850-900 degrés, avec un temps de maintien d'au moins 30 minutes pour 25 mm d'épaisseur, suivi d'un refroidissement à l'air. Ce traitement thermique est obligatoire car le soudage introduit des contraintes résiduelles dans le composant, ce qui peut conduire à des fissures par corrosion sous contrainte dans des environnements corrosifs et à haute température. Le recuit à 850-900 degrés peut éliminer efficacement les contraintes résiduelles, réduisant ainsi le risque de fissuration. Pendant ce temps, cette plage de température peut dissoudre les carbures de chrome-molybdène excessifs précipités pendant le soudage, évitant ainsi la formation de zones appauvries en alliage- et rétablissant la résistance à la corrosion de la zone de soudure. Comparé au 304H, le traitement thermique après soudage du 316H nécessite un contrôle de température plus strict car les carbures de molybdène sont plus stables et nécessitent une température suffisante pour se dissoudre. Un traitement thermique inapproprié (tel qu'une température ou un temps de maintien insuffisant) réduira les performances à haute température et la résistance à la corrosion du 316H.

Q3 : Le 316 peut-il remplacer le 316H dans des scénarios de stress à haute température ? A3 : Non, le 316 ne peut pas remplacer le 316H dans des scénarios de stress à haute température-. La principale différence est la résistance au fluage à haute température -, qui est déterminée par la teneur en carbone . 316 H a une teneur élevée en carbone contrôlée (0,04 -0,10 en poids %), qui forme suffisamment de carbures stables à haute température pour fixer les limites des grains et empêcher le glissement des grains, améliorant ainsi la résistance au fluage. À 700 degrés, la résistance à la rupture par fluage sur 1 000 heures du 316H (supérieure ou égale à 80 MPa) est 33 % supérieure à celle du 316 (supérieure ou égale à 60 MPa). Dans des scénarios de roulements à haute -contrainte à température-tels que les tubes de surchauffeur de chaudière fonctionnant à 700 degrés, le 316 subira une déformation plastique évidente sous une contrainte à long-conduisant à la défaillance des composants, tandis que le 316H peut maintenir la stabilité structurelle. De plus, la teneur en carbone du 316H équilibre les performances à haute température et la résistance à la corrosion, tandis que la faible teneur en carbone du 316 entraîne une insuffisance de carbures à haute température, conduisant à une mauvaise résistance au fluage. L'utilisation du 316 dans des scénarios de stress à haute température présentera de graves risques pour la sécurité.

Q4 : Quelle est l’importance du contrôle de la teneur en carbone pour le 316H ? A4 : Le contrôle de la teneur en carbone du 316H (0,04-0,10 % en poids) est crucial pour équilibrer ses performances à haute -température et sa résistance à la corrosion. La limite inférieure de 0,04 % en poids garantit qu'il y a suffisamment de carbone pour se combiner avec le chrome et le molybdène à haute température pour former des carbures stables (tels que Cr₂₃C₆ et Mo₂C). Ces carbures peuvent améliorer considérablement la résistance au fluage à haute -température, permettant au 316H de maintenir la stabilité structurelle dans des conditions à long-températures élevées-et de contraintes-élevées. La limite supérieure de 0,10 % en poids vise à éviter un excès de carbone, qui entraînerait une précipitation excessive de carbure. Un excès de carbures réduira la ténacité à température ambiante et la résistance à la corrosion du 316H, augmentant particulièrement le risque de corrosion intergranulaire. Par rapport au 316 (C inférieur ou égal à 0,08 en poids %), la plage de teneur en carbone du 316H est plus précise, garantissant qu'il a à la fois une résistance au fluage à haute température - plus élevée que le 316 et une meilleure résistance à la corrosion que les aciers inoxydables ordinaires à haute -carbone. Ce contrôle précis de la teneur en carbone est la clé de l'application du 316H dans les environnements de corrosion soumis à des contraintes à haute température.

 

Q5 : Quels sont les scénarios d’application typiques du 316H dans l’industrie pétrochimique ? A5 : 316H a plusieurs scénarios d’application typiques dans l’industrie pétrochimique. Premièrement, les brides des cuves de réaction chimique à haute -température : ces composants fonctionnent à 600-800 degrés et supportent une pression élevée, nécessitant à la fois une résistance au fluage à haute température-et une résistance à la corrosion des milieux de réaction (tels que les acides faibles et les solvants organiques). Deuxièmement, les canalisations à milieu corrosif à haute température : utilisées pour transporter des gaz de combustion, de la vapeur ou des produits chimiques à haute température contenant des ions chlorure, où la teneur en molybdène du 316H résiste à la corrosion et la teneur élevée en carbone assure une résistance à haute température. Troisièmement, les composants auxiliaires des fours de craquage : dans les fours de craquage d'éthylène, le 316H est utilisé pour des composants tels que les tubes et supports de four, qui fonctionnent à des températures élevées et nécessitent une résistance à l'oxydation et au fluage à haute température. Quatrièmement, les composants du système de carburant des turbines à gaz : ces composants sont exposés à du gaz combustible à haute -température et nécessitent une résistance à haute température et une résistance à la corrosion. Cinquièmement, les tubes d'échangeur de chaleur à haute-température : utilisés dans les échangeurs de chaleur pour les milieux corrosifs à haute-température, où les performances globales du 316H garantissent un fonctionnement stable à long-terme. Dans ces scénarios, les avantages du 316H consistant à combiner résistance à haute température et résistance à la corrosion sont pleinement exploités.