SUS316H Yüksek-karbon Bilgisi

SUS316H, SUS316'nın yüksek-karbonlu bir çeşididir; karbon içeriği, yüksek-sıcaklık mukavemetini ve sürünme direncini artırmak için %0,04 ile %0,10 arasında değişir. SUS316'nın mükemmel klorür korozyon direncini korurken yüksek sıcaklık ve aşındırıcı ortamlarda-uzun süreli hizmet için optimize edilmiş-, bu da onu petrokimya ve enerji üretim ekipmanları için ideal kılmaktadır.

Kimyasal Bileşim (Anahtar, % JIS G4305): C0.04–0.10; Cr16.0–18.0; Ni10.0–14.0; Mo2.0–3.0; Mn 2,0'dan küçük veya eşit

Mekanik Özellikler (Tavlanmış): Çekme Dayanımı 515MPa'dan büyük veya ona eşit; Akma Dayanımı 205MPa'dan büyük veya ona eşit; Uzama %40'a eşit veya daha büyük; Sertlik 217HB'den az veya ona eşit

Performans Avantajları: SUS316'ya kıyasla üstün-sıcaklık kayma direnci; mükemmel klorür korozyon direnci; 800–900 derecede sürekli servise uygun; iyi termal stabilite.

Uygulamalar: Petrokimya reaktör boruları, kazan kızdırıcı boruları, yüksek-sıcaklık ısı eşanjörleri, açık deniz petrol platformu boru hatları.

Eşdeğer Notlar: ASTM 316H, EN 1.4406, DIN X6CrNiMo17-12-2

SUS316 ile karşılaştırma: SUS316H daha yüksek karbon içeriğine ve daha iyi yüksek-sıcaklık dayanımına sahiptir, ancak kaynak sonrasında tanecikler arası korozyona eğilimlidir; SUS316, düşük-sıcaklıktaki kaynaksız-uygulamalar için daha uygundur.

SSS

Yüksek karbon içeriği SUS316H'nin yüksek-sıcaklık performansını nasıl artırır?

SUS316H'nin yüksek karbon içeriği (%0,04–0,10) tane sınırlarında ince krom karbür oluşumunu destekleyerek yüksek-sıcaklık dayanımını ve sürünme direncini artırır. Yüksek sıcaklıklarda (600 derecenin üzerinde), bu karbürler tanecik sınırlarının hareketini kısıtlayan bariyer görevi görerek uzun-süreli gerilim altında çeliğin sürünme deformasyonunu azaltır. Standart SUS316 için, daha düşük karbon içeriği daha az karbürle sonuçlanır, dolayısıyla tane sınırları yüksek sıcaklıklarda daha kolay kayar ve bu da daha hızlı sürünme arızasına yol açar. SUS316H'nin daha yüksek karbon içeriği, yeterli sayıda eşit şekilde dağılmış karbür oluşumunu sağlar ve bu da 800-900 derecede yapısal stabilitesini önemli ölçüde artırır. Bu avantajı, yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve korozif koşullarda uzun süre çalışan petrokimya reaktör tüpleri ve kazan kızdırıcı tüpleri için tercih edilen malzeme haline getirmektedir. Ayrıca molibden ve karbür kombinasyonu, klorür içeren ortamlarda yüksek-sıcaklık korozyonuna karşı direncini de artırır.

 

SUS316H'yi petrokimya reaktör uygulamaları için uygun kılan nedir?

SUS316H, petrokimya proseslerinin zorlu çalışma koşullarını karşılayabilen yüksek-sıcaklık dayanımı, sürünme direnci ve korozyon direncinin mükemmel birleşimi nedeniyle petrokimya reaktörlerinde yaygın olarak kullanılır. Petrokimya reaktörleri genellikle yüksek sıcaklıklarda (600-800 derece) ve yüksek basınçta çalışır ve ortam genellikle hidrokarbonlar, asitler ve klorürler gibi aşındırıcı maddeler içerir. SUS316H'nin yüksek karbon içeriği, reaktör tüplerinin uzun süreli gerilim altında- deforme olmamasını sağlayarak mükemmel sürünme direnci sağlar. %2–3 molibden içeriği, klorür- kaynaklı çukurlaşma korozyonuna karşı direncini artırarak reaktörün lokal korozyon nedeniyle sızmasını önler. Ayrıca SUS316H, reaktörün başlatılması ve kapatılması sırasında tekrarlanan ısıtma ve soğutmaya dayanabilecek iyi bir termal döngü stabilitesine sahiptir. Nikel alaşımları gibi diğer yüksek sıcaklıktaki malzemelerle karşılaştırıldığında SUS316H, petrokimya ekipmanının yatırım maliyetini düşürerek önemli bir maliyet avantajına da sahiptir.

 

SUS316H kaynaklı uygulamalar için uygun mudur ve ne gibi önlemler alınmalıdır?

SUS316H, kaynaklı uygulamalar için ideal değildir çünkü yüksek karbon içeriği, kaynak sonrasında ısıdan- etkilenen bölgede taneler arası korozyona yatkın hale getirir. SUS316H kaynak yapıldığında, ısıdan-etkilenen bölge 425–815 derece hassaslaştırma aralığına ısıtılır; bu da tanecik sınırlarında krom karbürlerin çökelmesini, çevredeki kromun tükenmesini ve korozyona-hassas bölgelerin oluşmasını teşvik eder. Kaynak bağlantısının korozyon direncini eski haline getirmek için, karbürleri çözmek ve düzgün krom dağılımını yeniden sağlamak amacıyla kaynak-sonrası ısıl işlem (1010–1120 derecede tavlama ve suyla söndürme) gerekir. Bununla birlikte, reaktör tüpleri gibi büyük kaynaklı bileşenler için kaynak sonrası ısıl işlem, boyut sınırlamaları nedeniyle genellikle pratik değildir. Bu nedenle, kaynaklı yüksek sıcaklık ve aşındırıcı uygulamalar için SUS316Ti veya düşük-karbonlu SUS316L gibi stabilize kaliteler daha uygun seçimlerdir. SUS316H'nin kaynaklanması gerekiyorsa, kaynağın karbon içeriğini azaltmak ve karbür çökelme riskini en aza indirmek için SUS316L dolgu telinin kullanılması önerilir.

SUS316H, performans ve uygulamalar açısından SUS304H ile nasıl karşılaştırılır?

SUS316H ve SUS304H'nin her ikisi de yüksek-sıcaklık uygulamaları için optimize edilmiş yüksek-karbonlu paslanmaz çelik kaliteleridir, ancak SUS316H'de molibdenin bulunması nedeniyle korozyon direnci ve uygulama kapsamı açısından önemli ölçüde farklılık gösterirler. SUS316H %2–3 oranında molibden içerir, bu da ona mükemmel klorür korozyon direnci sağlar ve bu da onu petrokimya reaktörleri ve açık deniz petrol platformları gibi yüksek-sıcaklık ve aşındırıcı ortamlar için uygun kılar. SUS304H molibden içermez, bu nedenle korozyon direnci genel atmosferik ve hafif kimyasal ortamlarla sınırlıdır ve esas olarak enerji santrali kazan borularında ve endüstriyel fırın parçalarında kullanılır. Yüksek-sıcaklık performansı açısından, her iki sınıf da mükemmel sürünme direncine sahiptir, ancak SUS316H, kükürt-içeren ve klorür-içeren ortamlarda daha iyi yüksek-sıcaklık korozyon direncine sahiptir. Ayrıca SUS316H, SUS304H'den daha yüksek nikel içeriğine sahiptir, bu da onun kriyojenik sağlamlığını ve yüksek{21}}sıcaklık stabilitesini artırır. Ancak SUS316H, SUS304H'den daha pahalıdır, bu nedenle yalnızca korozyon direnci gereksinimleri yüksek olduğunda kullanılır.

 

SUS316H'nin performansını optimize etmesi için hangi ısıl işlem gereklidir?

SUS316H için önerilen ısıl işlem, mikro yapısını optimize etmek ve yüksek-sıcaklık mukavemetini ve sürünme direncini maksimuma çıkarmak için tasarlanmış çözelti tavlamasıdır. Spesifik işlem, çeliğin 1010–1120 dereceye ısıtılması, 25 mm kalınlık başına 30–60 dakika tutulması ve ardından su ile hızla soğutulmasıdır. Bu işlem, mevcut krom karbürleri östenitik matris içinde çözer ve hızlı soğutma, karbürlerin soğuma sırasında yeniden-çökelmesini önleyerek düzgün ve ince taneli bir mikro yapı sağlar. Tavlamadan sonra SUS316H, tekdüze bir karbür dağılımına ve mükemmel yüksek sıcaklık performansına sahip olur; bu, yüksek sıcaklıktaki bileşenlerin hizmet ömrünü uzatabilir. SUS316H'nin düşük sıcaklıklarda temperlenmemesi gerektiğine dikkat edilmelidir, çünkü temperleme karbürlerin tane sınırlarında çökelmesini teşvik ederek tokluğunu ve korozyon direncini azaltır. Kaynaklı SUS316H bileşenler için, taneler arası korozyonu ortadan kaldırmak amacıyla kaynak sonrası tavlama da gereklidir, ancak bu işlem, boyut kısıtlamaları nedeniyle yalnızca küçük bileşenler için uygulanabilir.