Acier inoxydable de qualité 316H : haute teneur en carbone-pour les environnements corrosifs à haute-température

L'acier inoxydable 316H est la variante à haute teneur en carbone du 316, conçue pour combiner une résistance supérieure au fluage à haute température avec une résistance à la corrosion améliorée au molybdène. Avec une teneur en carbone de 0,04 à 0,10 %, c'est la qualité de référence pour les applications industrielles corrosives et à haute température- telles que les fours des usines chimiques et les échangeurs de chaleur offshore.

Composition chimique (ASTM A240)

16 à 18 % de chrome, 10 à 14 % de nickel, 2 à 3 % de molybdène, 0,04 à 0,10 % de carbone, Inférieur ou égal à 2 % de manganèse, Inférieur ou égal à 1 % de silicium, traces de phosphore/soufre.

Propriétés mécaniques (recuit)

Limite d'élasticité : supérieure ou égale à 205 MPa

Résistance à la traction : 515–655 MPa

Allongement : Supérieur ou égal à 35%

Dureté : 217 HB maximum

Avantages en termes de performances

Le 316H conserve la résistance à la corrosion du chlorure du 316 tout en offrant une résistance au fluage améliorée à 540–870 degrés. Il résiste à l'oxydation et au tartre à haute température, est soudable avec des charges correspondantes et maintient l'intégrité structurelle dans des environnements cycliques de chaleur et de contraintes.

Applications

Tubes de four d'usine chimique, échangeurs de chaleur pétrole/gaz offshore, pipelines corrosifs à haute température et composants de vapeur de centrale électrique.

Notes équivalentes

UE : EN 1.4406 ; Japon : JIS SUS316H ; Chine : GB 0Cr17Ni12Mo2H

316H vs. 316/316L : performances thermiques élevées-

Le 316H (0,04 à 0,10 % C) présente la meilleure résistance au fluage ; 316 (inférieur ou égal à 0,08 % C) est intermédiaire ; 316L (inférieur ou égal à 0,03 % C) est le plus mauvais pour les températures élevées . 316 H est pour les températures élevées corrosives ; 316L pour usage soudé/cryogénique.

FAQ

Qu'est-ce qui rend le 316H adapté aux environnements corrosifs à haute-température ?La combinaison unique de haute teneur en carbone et de molybdène du 316H le rend idéal pour ce créneau. La teneur en carbone de 0,04 à 0,10 % renforce les joints de grains, augmentant ainsi la résistance au fluage pour un service thermique élevé-à long -terme (par exemple, 600 degrés dans les fours chimiques). Le molybdène (2 à 3 %) protège contre la corrosion des chlorures provenant des produits chimiques de traitement ou de l'air salin offshore. Contrairement au 304H (qui manque de molybdène), le 316H résiste aux piqûres dans les environnements corrosifs à haute température-comme les échangeurs de chaleur offshore. Sa teneur en chrome (16 à 18 %) forme une couche d'oxyde stable, empêchant l'oxydation à haute température. Ce mélange de solidité et de résistance à la corrosion le rend irremplaçable pour les applications industrielles difficiles à haute température-.

Comment la résistance au fluage du 316H se compare-t-elle à celle des autres qualités ?Le 316H surpasse la plupart des nuances austénitiques en termes de résistance au fluage entre 540 et 870 degrés. Par exemple, à 650 degrés et 100 MPa de contrainte, le taux de fluage du 316H est 10 fois inférieur à celui du 316L et 2 fois inférieur à celui du 316 standard. Cela signifie qu'un tube de four 316H fonctionnera pendant 20+ ans sans déformation, tandis que le 316L peut échouer dans 5 ans.. 304 Le H a une résistance au fluage similaire mais manque de molybdène, il échoue donc dans des conditions corrosives. environnements. 310S (chrome/nickel plus élevé) a une meilleure résistance au fluage mais est plus cher, ce qui fait du 316H le choix rentable-pour une utilisation corrosive à haute température-de chaleur.

Le 316H peut-il être soudé pour des structures à haute-température ?Oui-Le 316H est soudable avec les méthodes TIG/MIG, mais l'utilisation d'une charge à haute teneur en carbone- (par exemple, ER316H) est essentielle pour correspondre à sa résistance au fluage. Les charges à faible -carbone comme l'ER316L créeraient des joints de soudure faibles sujets au fluage. Le contrôle de l'apport de chaleur pendant le soudage empêche la croissance des grains et la précipitation des carbures, ce qui peut réduire la résistance à la corrosion. Le soulagement des contraintes après-soudage est recommandé pour les sections épaisses afin d'éviter les fissures dues aux contraintes thermiques. Les joints soudés 316H conservent les propriétés du métal de base à haute température et à la corrosion, ce qui le rend adapté aux structures soudées telles que les pipelines d'usines chimiques et les coques d'échangeurs de chaleur offshore.

Pourquoi le 316H est-il utilisé dans les applications pétrolières et gazières offshore ?Les équipements pétroliers/gaziers offshore sont confrontés à deux défis : les températures élevées (dues à l'injection de vapeur ou à la chaleur de processus) et la corrosion par l'eau salée.. 316La teneur en molybdène de H résiste aux piqûres de l'eau de mer, tandis que la teneur élevée en carbone garantit la résistance au fluage des composants à haute-température tels que les starters de tête de puits et les tubes d'échangeur de chaleur. Contrairement au 316 (qui peut s'infiltrer dans les puits à haute température-) ou au 304H (qui rouille dans l'eau salée), le 316H gère les deux facteurs de stress. Il résiste également à la corrosion causée par les sous-produits pétroliers/gaziers (par exemple, les composés soufrés), garantissant ainsi des performances fiables dans des conditions offshore difficiles. Sa durabilité minimise les temps d'arrêt pour les réparations offshore coûteuses, justifiant son coût élevé.

Quand faut-il éviter d’utiliser le 316H ?Le 316H ne convient pas aux applications non-à haute température-ou soudées non-corrosives. Sa teneur élevée en carbone le rend sujet à la corrosion intergranulaire dans les structures soudées qui ne fonctionnent pas à haute température (par exemple les réservoirs pharmaceutiques), où le 316L est meilleur. Il est plus cher que le 316 et le 304H, donc son utilisation pour des applications intérieures sèches à haute température (par exemple, fours de boulangerie) coûte des déchets -304H est suffisant. Il a également une ductilité inférieure à celle du 316L, ce qui le rend peu adapté à une utilisation cryogénique ou à des composants nécessitant un formage complexe. . 316 Les atouts du H sont de niche, il ne doit donc être utilisé que pour l'usage auquel il est destiné : environnements corrosifs à haute température.