الفولاذ المقاوم للصدأ 316H: عالي الكربون 316 لخدمة درجة الحرارة المرتفعة

الفولاذ المقاوم للصدأ 316H هو العضو عالي الكربون في عائلة 316، المعين UNS S31609. على عكس المعيار 316، الذي يحد من الكربون بنسبة 0.08% كحد أقصى، يحدد 316H نطاقًا من الكربون يتراوح بين 0.04-0.10%. يوفر محتوى الكربون المتعمد قوة زحف وتمزق محسنة في نطاق 500-800 درجة مئوية، ولهذا السبب تم تحديد 316H للأجزاء المحتوية على الضغط والتي تعمل عند درجة حرارة مرتفعة.

التغطية القياسية ومعادلاتها الصف

يتم تغطية 316H بواسطة ASTM A240 / ASME SA240 (اللوحة والصفائح والشريط)، وASTM A312 (الأنابيب الملحومة وغير الملحومة)، وASTM A213 (أنابيب الغلايات والسخانات الفائقة)، وASTM A276 (القضبان). التسمية الأوروبية في EN 10088 هي X10CrNiMo17-12-2 (W.Nr. 1.4919).

معيار	تسمية الصف
أستم A240 / أسمي SA240	316H / أونس S31609
أستم A312 / A213	TP316H / أونس S31609
إن 10088	X10CrNiMo17-12-2 / 1.4919

التركيب الكيميائي (ASTM A240، بالوزن%)

عنصر	متطلبات
الكربون	0.04 - 0.10
المنغنيز	2.00 max
الفوسفور	0.045 max
الكبريت	0.030 max
السيليكون	0.75 max
الكروم	16.00 - 18.00
النيكل	10.00 - 14.00
الموليبدينوم	2.00 - 3.00

الخواص الميكانيكية والمعالجة الحرارية

بالنسبة للوحة في حالة التلدين بالمحلول، تحدد ASTM A240 قوة شد لا تقل عن 515 ميجا باسكال، وقوة خضوع لا تقل عن 205 ميجا باسكال، وحد أدنى للاستطالة 40% (في 2 بوصة). نطاق درجة حرارة التلدين للمحلول هو 1040-1170 درجة مئوية، يليها التبريد السريع.

ملكية	الحد الأدنى للقيمة
قوة الشد	515 MPa
قوة الخضوع (إزاحة 0.2%)	205 MPa
استطالة في 2 بوصة	40%

ارتفاع سلوك درجة الحرارة

يحافظ نطاق الكربون البالغ 0.04-0.10% على 316H في نظام قوة الزحف الذي تتطلبه تطبيقات ASME للغلايات وأوعية الضغط فوق 500 درجة مئوية. ويحافظ محتوى الموليبدينوم (2.00-3.00%) على مقاومة الحفر وتقليل الوسائط الحمضية، بينما يوفر الكروم والنيكل مقاومة الأكسدة في الخدمة المستمرة حتى 870 درجة مئوية تقريبًا. يجب أن تؤخذ ضغوط التصميم عند درجات الحرارة المرتفعة من الكود المطبق، مثل ASME القسم II الجزء D.

التطبيقات النموذجية

يتم استخدام 316H في أنابيب التسخين الزائد وإعادة التسخين، والمبادلات الحرارية ذات القسم الساخن، وأنابيب البخار، وأوعية الضغط، ومكونات الفرن وغيرها من المعدات في توليد الطاقة، وخدمة البتروكيماويات والتكرير حيث تكون القوة طويلة المدى عند درجة حرارة مرتفعة هي معيار التصميم الحاكم.

الأسئلة المتداولة

س1: ما الفرق بين 316 و 316هـ؟A1: محتوى الكربون . 316 يحد من نسبة الكربون إلى 0.08% كحد أقصى؛ يحدد 316H 0.04-0.10%، مما يحسن قوة الزحف والتمزق عند درجة حرارة مرتفعة.

س2: هل 316H هو نفس 316L؟A2: No. 316L هي درجة الكربون المنخفض (0.030% كحد أقصى C) المحددة للبناء الملحوم وخدمة التآكل المائي؛ 316H هي الدرجة عالية الكربون التي تم اختيارها لقوة درجات الحرارة المرتفعة.

س3: ما هي التسمية EN لـ 316H؟A3: EN 10088 يعينها X10CrNiMo17-12-2، رقم المادة 1.4919.

س 4: هل يمكن لحام 316H؟ج4: نعم، مع حشو مطابق أو زائد السبائك (على سبيل المثال المواد الاستهلاكية ER316H أو ER316L) وتأهيل الإجراء المناسب؛ يتطلب المحتوى العالي من الكربون الانتباه لتجنب التحسس أثناء اللحام متعدد التمريرات.

س 5: ما هي درجة حرارة الخدمة القصوى 316 ساعة؟ج5: يتم الاستشهاد عادة بالخدمة المستمرة حتى حوالي 870 درجة مئوية لمقاومة الأكسدة، ولكن الضغوط المسموح بها تخضع لبيانات الزحف في الكود المطبق؛ فوق 550 درجة مئوية تقريبًا، يُفضل درجة 316H على 316L.