Austeniitsete roostevabade teraste klassid 316H ja 316L kuuluvad mõlemad 316-seeriasse-, mis on tuntud oma parema korrosioonikindluse poolest. Peamine erinevus on nende süsinikusisaldus, mis määrab nende mehaanilised omadused, korrosioonikindluse ja rakendused.
See artikkel pakub üksikasjalikku võrdlust 316H ja 316L roostevaba terase vahel, uurides nende keemilist koostist, mehaanilisi omadusi, korrosioonikäitumist ja tüüpilisi rakendusi.
316H vs 316L: keemilise koostise erinevus
316L (UNS S31603)on standardse 316 roostevaba terase madala süsinikusisaldusega{0}}versioon, mille maksimaalne süsinikusisaldus on 0,03%. Selle Hiina standardnimetus on 022Cr17Ni12Mo2. Minimeeritud süsinikusisaldus on sulami disain, et parandada keevitatavust ja vastupidavust sensibiliseerimisele.
316H (UNS S31609)esindab suure{0}}süsinikuga varianti, mille süsinikusisaldus jääb vahemikku 0,04–0,10%. See vastab Hiina standardile 07Cr17Ni12Mo2. Kõrgendatud süsinikusisaldus on spetsiaalselt loodud selleks, et parandada jõudlust kõrgel-temperatuuril.
Mõlemad klassid säilitavad sarnase kroomi (16-18%), nikli (10-14%) ja molübdeeni (2-3%) sisaldused, mis tagavad 316-seeria põhilised korrosioonikindluse omadused.
Molübdeeni lisamine on eriti oluline punktide ja pragude korrosioonikindluse suurendamiseks kloriidi{0}}sisaldavas keskkonnas.
316H vs 316L:Mehaanilised omadusedErinevus
316L: suurepärane keevitatavus ja korrosioonikindlus
316L-l on suurepärane keevitatavus, mis tuleneb selle ülimadalast süsinikusisaldusest. Minimeeritud süsinik vähendab oluliselt kroomkarbiidi sadestumise ohtu keevitamise ajal, mis võib põhjustada sensibiliseerumist ja sellest tulenevalt teradevahelist korrosiooni.
See muudab 316L eriti sobivaks valmistatud seadmete jaoks, mis nõuavad põhjalikku keevitamist, eriti paksemates osades, kus termilised tsüklid on rohkem väljendunud.
316L mehaanilised omadused hõlmavad head sitkust ja plastilisust, kuigi selle tugevus kõrgel temperatuuril on suhteliselt madalam kui 316H. Seda ei saa kuumtöötlemisega tugevdada, kuid sellel on head töökõvastumisomadused.
Selle soovitatav töötemperatuur ei ületa üldjuhul 450 kraadi, millest kõrgemal võib toimuda märkimisväärne halvenemine.
316H: suurepärane jõudlus kõrgel{1}}temperatuuril
316H kõrgem süsinikusisaldus tagab kõrge -temperatuuri tugevuse, eriti roomamiskindluse osas. See on kõrgel temperatuuril pinge all töötavate komponentide jaoks kriitiline omadus.
See klass on spetsiaalselt ette nähtud kasutamiseks temperatuuridel 500–650 kraadi.
Kuigi 316H jagab teiste 316 variantidega head üldist korrosioonikindlust, on selle keevitatavus suhteliselt kehvem, kuna keevitamise ajal on suurem vastuvõtlikkus kroomkarbiidi moodustumisele terade piiridel.
Mõnel juhul võib kuumusest mõjutatud tsoonides optimaalse korrosioonikindluse taastamiseks osutuda{0}}järgnev keevisõmbluse kuumtöötlemine.
316H vs 316L:Tugevus ja libisemiskindlus
316H on tavaliselt keskkondades, mis ületavad 100 kraadi. Kõrge süsinikusisaldus aitab otseselt kaasa suurepärasele roomamis-rebenemistugevusele ja kõrgel -temperatuuril tõmbetugevusele. Rooma, materjali aeglast deformatsiooni pideva mehaanilise pinge all, aeglustavad märkimisväärselt süsinikuaatomid 316H kristallistruktuuris.
See suurepärane roomejõudlus on põhjus, miks 316H on kohustuslik valik komponentidele, mille suhtes kehtivad ASME katla- ja surveanumakoodid ning kõrge -temperatuuri torustiku koodid, kuna selle lubatud pingeväärtused kõrgel temperatuuril on oluliselt kõrgemad kui 316L.
316H vs 316L:Ruumi ja madala{0}}temperatuuri tugevus
Toatemperatuuril on 316H-l veidi suurem määratud minimaalne saagis ja tõmbetugevus võrreldes 316L-ga, mis on otsene süsinik-indutseeritud lahuse tugevnemise tagajärg.
Näiteks kui 316L-i minimaalne voolavuspiir võib olla 205 MPa, siis 316H määrab sageli 240 MPa või rohkem.
Kuigi 316L säilitab endiselt suurepärase sitkuse madalatel temperatuuridel, piirab selle madalam tugevus selle kasutamist suure mehaanilise koormuse korral, olenemata temperatuurist.
316H vs 316L:Korrosioonikindluse võrdlus
316H ja 316L korrosioonikindlus erineb oluliselt, peamiselt nende süsinikusisalduse erinevuste tõttu:
Teradevaheline korrosioon:
316L-l on suurepärane vastupidavus teradevahelisele korrosioonile, eriti pärast keevitustoiminguid. Selle madal süsinikusisaldus vähendab järsult kroomkarbiidide (Cr₂3C₆) moodustumist terade piiridel, vältides seeläbi kroom-vaese tsoonide teket, mis on vastuvõtlikud söövitavale rünnakule.
Suurema süsinikusisaldusega 316H on sellele nähtusele vastuvõtlikum, eriti keevisõmbluste kuumusest{1}}mõjutatud tsoonides.
Punktide ja pragude korrosioon:
Mõlemal klassil on molübdeenisisalduse (tavaliselt 2–3%) tõttu hea punkt- ja pragukorrosioonikindlus.
Seetõttu sobivad need kloriidi{0}}sisaldavates keskkondades, sealhulgas mererakendustes. Selles osas on jõudlus kahe klassi vahel suhteliselt võrreldav, kuigi 316L võib teatud kõrgendatud temperatuuriga rakendustes näidata veidi paremat stabiilsust.
Kõrgel temperatuuril{0}}oksüdatsioon:
316H ületab 316L kõrgel -temperatuuril oksüdatsioonikindluse poolest tänu oma suuremale süsinikusisaldusele, mis aitab parandada tugevust ja oksüdatsioonikindlust kõrgetel temperatuuridel.
Kui 316L võib laguneda üle 450 kraadi, siis 316H säilitab oma terviklikkuse ja kaitsva oksiidikihi oluliselt kõrgematel temperatuuridel.
316H vs 316L:Rakendused ja kasutusalad tööstuses
316H ja 316L erinevad jõudlusnäitajad määravad nende sobivuse konkreetseteks rakendusteks:
316L Tüüpilised kasutusalad:
Keemilise töötlemise seadmed (mahutid, torustik, reaktorid).
Merekomponendid ja merevee käitlemissüsteemid.
Farmaatsia- ja toiduainetöötlemisseadmed.
Meditsiiniseadmed ja kirurgiainstrumendid.
Keevistooted, mille{0}}järgne keevisõmbluse kuumtöötlemine ei ole teostatav.
316H tüüpilised rakendused:
Kõrgetemperatuurilised-soojusvahetid ja katla komponendid.
Kõrgetemperatuurilised-aurutorud ja supersoojendi torud.
Kõrgendatud temperatuuridel töötavad surveanumad.
Ahjuosad ja kõrgtemperatuuri{0}}töötlemisseadmed.
Tööstuslikud rakendused, mis nõuavad kombineeritud tugevust kõrgel temperatuuril ja korrosioonikindlust.
316L vs 316H: valikujuhend
316H ja 316L vahel valimine nõuab teenindustingimuste hoolikat kaalumist:
Valige 316L, kui:
Rakendus hõlmab ulatuslikku keevitamist, eriti paksemate osade puhul.
Kasutustemperatuurid jäävad alla 450 kraadi.
Nõutav on maksimaalne vastupidavus graanulitevahelisele korrosioonile.
Rakendus hõlmab kloriidi{0}}rikkaid või keemilisi töötlemiskeskkondi.
Valige 316H, kui:
Kasutustemperatuurid on vahemikus 500 kuni 650 kraadi.
Kõrge -temperatuuritugevus ja libisemiskindlus on olulised.
Rakendus hõlmab kõrge{0}}temperatuuri rõhu piiramist.
Nõutav on kõrgendatud temperatuuri oksüdatsioonikindlus.
Oluline on märkida, et need kaks klassi ei muutu otseselt.
Järeldus
Kuigi 316H ja 316L roostevaba teras on koostiselt sarnane, on need erinevad teenindusrakendused.
Ülimadala süsinikusisaldusega 316L pakub suurepärast keevitatavust ja vastupidavust teradevahelisele korrosioonile, muutes selle ideaalseks keemiliseks töötlemiseks, merenduses ja tööstuslikes rakendustes, kus keevitamine on ulatuslik ja kasutustemperatuurid on mõõdukad.
Vastupidi, 316H oma suurema süsinikusisaldusega tagab parema kõrge -temperatuuri tugevuse, libisemiskindluse ja oksüdatsioonikindluse, muutes selle sobivaks rakendustes, mis hõlmavad kõrgeid temperatuure, nagu soojusvahetid, katlad ja kõrgel temperatuuril töötlemisseadmed.
Valik nende kahe klassi vahel peaks põhinema konkreetsete teenuserakenduste, sealhulgas temperatuuri, söövitava keskkonna, tootmisnõuete ja mehaaniliste pingetegurite põhjalikul hindamisel.
