مقارنة بين الفولاذ المقاوم للصدأ 316 و316H: درجة الأوستنيتي القياسية مقابل درجة الكربون الأوستنيتي العالية-

316 و316H كلاهما عبارة عن سلسلة 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، والفرق الأساسي هو محتوى الكربون (316: C أقل من أو يساوي 0.08%، 316H: C=0.04-0.10%). يعمل المحتوى العالي من الكربون لـ 316H على تحسين-قوته في درجات الحرارة العالية ومقاومته للزحف، مما يجعله مناسبًا لمتطلبات درجات الحرارة والإجهاد المختلفة.

مقارنة المعلمة الأساسية

المعلمة	316 الفولاذ المقاوم للصدأ	316H الفولاذ المقاوم للصدأ
التركيب الكيميائي (بالوزن٪)	C أقل من أو يساوي 0.08، Si أقل من أو يساوي 1.00، Mn أقل من أو يساوي 2.00، P أقل من أو يساوي 0.045، S أقل من أو يساوي 0.030، Cr=16.00-18.00، Ni=10.00-14.00، Mo=2.00-3.00، Fe= الرصيد	C=0.04-0.10، Si أقل من أو يساوي 1.00، Mn أقل من أو يساوي 2.00، P أقل من أو يساوي 0.045، S أقل من أو يساوي 0.030، Cr=16.00-18.00، Ni=10.00-14.00، Mo=2.00-3.00، Fe= الرصيد
الخواص الميكانيكية (ملدن)	قوة الشد أكبر من أو تساوي 515MPa، قوة الخضوع أكبر من أو تساوي 205MPa، الاستطالة أكبر من أو تساوي 40%، الصلابة أقل من أو تساوي 217HB	قوة الشد أكبر من أو تساوي 515MPa، قوة الخضوع أكبر من أو تساوي 205MPa، الاستطالة أكبر من أو تساوي 40%، الصلابة أقل من أو تساوي 217HB
ارتفاع درجة الحرارة-قوة زحف درجة الحرارة (700 درجة)	قوة التمزق الزحف (1000 ساعة) أكبر من أو تساوي 60MPa	قوة التمزق الزحف (1000 ساعة) أكبر من أو تساوي 80MPa
درجة حرارة الخدمة	-196 درجة إلى 870 درجة (الخدمة المستمرة)	-196 درجة إلى 870 درجة (الخدمة المستمرة، يفضل لـ 600-870 درجة)
الدرجات المعادلة	SUS316 (JIS)، EN 1.4401، UNS S31600	SUS316H (JIS)، EN 1.4405، UNS S31609

اختلافات الأداء الرئيسية: 1. قوة درجة الحرارة العالية-: محتوى الكربون العالي 316H يعمل على تحسين مقاومة الزحف وقوة درجة الحرارة العالية-؛ عند 700 درجة، تكون قوة التمزق الزاحف 1000 ساعة (أكبر من أو تساوي 80MPa) أعلى بنسبة 33% من 316 (أكبر من أو تساوي 60MPa). 2. مقاومة التآكل بين الحبيبات: 316H أكثر عرضة للتآكل بين الحبيبات بعد اللحام من 316، مما يتطلب التلدين الصارم بعد -اللحام. 3. قابلية اللحام: 316 لديه استقرار لحام أفضل؛ يتطلب 316H إدخال حرارة أقل أثناء اللحام لتجنب خشونة الحبوب. 4. قابلية التصنيع: يتمتع كلاهما بإمكانية تصنيع مماثلة، مع عدم وجود اختلاف واضح. 5. التكلفة: 316H أغلى بنسبة 8-12% من 316.

تمييز السيناريو المطبق: 316 مناسب للمكونات المقاومة للتآكل-درجة الحرارة المتوسطة العامة (أقل من أو تساوي 600 درجة)-، مثل خطوط الأنابيب الكيميائية، وآلات الأغذية، والأجهزة البحرية. 316H مناسب للمكونات الحاملة لضغط درجة الحرارة العالية--، مثل أنابيب المسخن الفائق للغلاية، وأنابيب المبادل الحراري ذات درجة الحرارة العالية-، ومكونات توربينات الغاز، و حواف أوعية التفاعل ذات درجة الحرارة العالية - (خدمة 600-870 درجة).

أسئلة وأجوبة عملية

س1: لماذا يعد 316H مناسبًا لمكونات التحمل-ذات الضغط الحراري العالي-؟ A1: يمكن لمحتوى الكربون الذي يتم التحكم فيه (0.04-0.10%) أن يشكل كربيدات مستقرة عند درجات حرارة عالية، والتي تثبت حدود الحبوب وتحسن مقاومة الزحف؛ يمكنه الحفاظ على الاستقرار الهيكلي في ظل درجات الحرارة المرتفعة-المدى الطويل-وظروف الضغط العالي، مع تجنب التشوه أو الكسر.

س2: ما هي متطلبات المعالجة الحرارية اللاحقة للحام 316H؟- ج2: يجب إجراء التلدين اللاحق للحام عند درجة حرارة 850-900 درجة، تبريد الهواء؛ يؤدي هذا إلى التخلص من الإجهاد المتبقي، ويمنع التآكل الحبيبي، ويستعيد أداء درجة الحرارة العالية -؛ تعتبر المعالجة الحرارية اللاحقة للحام - إلزامية لمكونات الخدمة ذات درجة الحرارة العالية.

س3: هل يمكن أن يحل 316 محل 316H في البيئات ذات درجات الحرارة العالية-؟ A3: لا. عند درجات حرارة أعلى من 600 درجة، تكون مقاومة الزحف 316 غير كافية، وسوف تخضع لتشوه بلاستيكي واضح بعد الخدمة الطويلة -؛ 316H هي المادة الإلزامية لمكونات التحمل-ذات الضغط الحراري العالي-في نطاق درجة الحرارة هذا.

س4: ما هو الفرق في التحكم في محتوى الكربون بين 316 و316H؟ A4: محتوى الكربون في 316 أقل من أو يساوي 0.08% (الحد الأدنى غير المنضبط)، بينما يتم التحكم في محتوى الكربون في 316H عند 0.04-0.10%؛ ويضمن التحكم في الحد الأدنى قوة زحف في درجات الحرارة العالية، وهو الفرق الأساسي بين الاثنين.

س5: كيف يتم الاختيار بين 316 و316هـ؟ ج5: اختر 316 إذا كانت درجة حرارة الخدمة أقل من أو تساوي 600 درجة ولم يتم تطبيق ضغط درجة حرارة عالية؛ اختر 316H إذا كانت درجة حرارة الخدمة 600-870 درجة وكان المكون يتحمل إجهادًا طويل الأمد-(مثل خطوط الأنابيب ذات درجة الحرارة العالية والفلنجات).