SUS316 ja SUS316H võrdlus: standardne molübdeeni sisaldav vs kõrge süsinikusisaldusega kõrge temperatuuriga molübdeeni sisaldav austeniitsest roostevaba teras

Molübdeeni kandva 316 perekonna hulgas näevad SUS316 ja SUS316H paberil peaaegu identsed välja. Otsustavaks erinevuseks on süsinik: SUS316 piirab süsinikusisaldust maksimaalselt 0,08%, samas kui SUS316H on kontrollitud kõrge süsinikusisaldusega variant 0,04–0,10% süsinikuga (UNS S31609). See üksainus muutus tõstab roomamistugevust 600–870 C juures, loobumata kloriidikindlast molübdeenisisaldusest, mis määrab 316 seeria.

Keemiline koostis

Allolevas tabelis võrreldakse JIS G4304 (SUS316 plaat) ja ASTM A240 (UNS S31609) koostise piiranguid.

Element (massi%)	SUS316 (JIS G4304)	SUS316H (ASTM A240, UNS S31609)
C	Väiksem või võrdne 0,08	0.04-0.10
Si	Väiksem või võrdne 1,00	Väiksem või võrdne 0,75
Mn	Väiksem või võrdne 2,00	Väiksem või võrdne 2,00
P	Väiksem või võrdne 0,045	Väiksem või võrdne 0,045
S	Väiksem või võrdne 0,030	Väiksem või võrdne 0,030
Kr	16.00-18.00	16.0-18.0
Ni	10.00-14.00	10.0-14.0
Mo	2.00-3.00	2.0-3.0

Ruumitemperatuuri mehaanilised omadused

Lõõmutatud olekus on need kaks klassi praktiliselt võrdse tugevusega. Allolevad väärtused kehtivad JIS G4304 ja ASTM A240 jaoks.

Kinnisvara	SUS316	SUS316H
Tõmbetugevus (MPa)	Suurem või võrdne 520 (JIS) / suurem või võrdne 515 (ASTM)	Suurem kui 515 või sellega võrdne
Tootmistugevus (MPa)	Suurem kui 205 või sellega võrdne	Suurem kui 205 või sellega võrdne
Pikendus (%)	Suurem või võrdne 40	Suurem või võrdne 40
Kõvadus	Väiksem või võrdne 217 HB (ASTM A240)	Väiksem või võrdne 217 HB (ASTM A240)

Kõrge temperatuuri käitumine: miks süsinikku kontrollitakse

Roomamise tugevus

Üle umbes 600 C reguleerib disaini ajast sõltuv deformatsioon. Minimaalne süsinikusisaldus 0,04% 316H-s tagab piisava karbiidisademete, et fikseerida nihestused ja aeglane roomamine. Tüüpiline teatatud 1000-tunnise roomamise purunemistugevus 700 C juures on standardse 316 puhul umbes 60 MPa ja 316H puhul umbes 80 MPa; need on tüüpilised avaldatud projekteerimisandmed, mitte spetsifikatsiooni miinimumid.

Teradevaheline korrosioon pärast keevitamist

Kompromiss on sensibiliseerimine. Kõrgem süsinikusisaldus muudab 316H vastuvõtlikumaks kroomkarbiidi sadenemisele keevisõmbluse kuumusest mõjutatud tsooni tera piiridel. Kui keevitatud komponendid puutuvad kokku ka söövitava ainega, on tavaliselt nõutav keevitusjärgne lõõmutamine.

Keevitatavus ja keevitusjärgne kuumtöötlus

316H on keevitatud molübdeeni kandva austeniitse täiteainega AWS ER316H või ER316L. Teravilja kasvu piiramiseks tuleks soojussisend hoida mõõdukana. Kui on vaja keevitusjärgset töötlemist, on pinge leevendamine umbes 850–900 C, millele järgneb õhkjahutus, kauplustes tavaline praktika; täislahusega lõõmutamine 1010-1120 C juures taastab optimaalse korrosioonikindluse.

Nimetused ja valik

SUS316 on tähistatud UNS S31600, AISI 316 ja EN 1.4401. SUS316H on UNS S31609, tellitud ASTM A240 (plaat), A213 (toru) või A312 (toru). H-variandil puudub otsene EN 10088 tähistus, seega peaksid piiriülesed tellimused viitama UNS S31609 või ASTM-i spetsifikatsioonile. Veski noteeringutes on 316H tavaliselt umbes 8–12% kõrgem kui standardne 316 (turuandmed).

KKK

1. Mis vahe on SUS316 ja SUS316H vahel?

Süsinikusisaldus. SUS316 on piiratud maksimaalselt 0,08%; SUS316H on kontrollitud 0,04-0,10%. Kõrgem minimaalne süsinik annab 316H oluliselt parema roometugevuse pingelise töö jaoks temperatuuril 600–870 C.

2. Kas SUS316 võib asendada SUS316H temperatuuril üle 600 C?

Ei. Üle 600 C on standardi 316 roomekindlus ebapiisav ja pingestatud komponendid deformeeruvad aja jooksul järk-järgult. SUS316H on selles vahemikus kandvate osade eelistatud materjal.

3. Miks on süsiniku alampiir seatud 0,04% peale?

0,04% põrand tagab piisavalt karbiidvorme, et säilitada roomamistugevus; 0,10% lagi väldib liigset karbiidisadet, mis halvendab korrosioonikindlust ja tugevust.

4. Kas 316H on keerulisem keevitada kui 316?

Mitte oma olemuselt, kuid vajab rangemat kontrolli: väiksemat soojussisend, et piirata tera kasvu, ja keevitusjärgset lõõmutamist, kus keevitatud komponent puutub kokku söövitava ainega.

5. Kuidas nende vahel valida?

Kasutage SUS316 hoolduseks kuni umbes 600 C mõõdukalt söövitavas keskkonnas. Kasutage SUS316H pingestatud komponentide jaoks temperatuuril 600–870 C, nagu katla ülekuumendi torud, kõrge temperatuuriga äärikud ja gaasiturbiini kütusesüsteemi osad.