Sammenligning af SUS316 og SUS316H: Standard molybdænholdig vs højkulstof højtemperatur molybdænholdig austenitisk rustfrit stål

Blandt den molybdæn-bærende 316-familie ser SUS316 og SUS316H næsten identiske ud på papiret. Den afgørende forskel er kulstof: SUS316 begrænser kulstof til maksimalt 0,08 %, mens SUS316H er en kontrolleret højkulstofvariant med 0,04-0,10 % kulstof (UNS S31609). Den enkelte ændring øger krybestyrken ved 600-870 C uden at give afkald på det chlorid-resistente molybdænindhold, der definerer 316-serien.

Kemisk sammensætning

Tabellen nedenfor sammenligner sammensætningsgrænser pr. JIS G4304 (SUS316-plade) og ASTM A240 (UNS S31609).

Element (vægt%)	SUS316 (JIS G4304)	SUS316H (ASTM A240, UNS S31609)
C	Mindre end eller lig med 0,08	0.04-0.10
Si	Mindre end eller lig med 1,00	Mindre end eller lig med 0,75
Mn	Mindre end eller lig med 2,00	Mindre end eller lig med 2,00
P	Mindre end eller lig med 0,045	Mindre end eller lig med 0,045
S	Mindre end eller lig med 0,030	Mindre end eller lig med 0,030
Cr	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

Rumtemperatur mekaniske egenskaber

I udglødet tilstand er de to kvaliteter praktisk talt ens i styrke. Nedenstående værdier er i henhold til JIS G4304 og ASTM A240.

Ejendom	SUS316	SUS316H
Trækstyrke (MPa)	Større end eller lig med 520 (JIS) / Større end eller lig med 515 (ASTM)	Større end eller lig med 515
Flydestyrke (MPa)	Større end eller lig med 205	Større end eller lig med 205
Forlængelse (%)	Større end eller lig med 40	Større end eller lig med 40
Hårdhed	Mindre end eller lig med 217 HB (ASTM A240)	Mindre end eller lig med 217 HB (ASTM A240)

Højtemperaturadfærd: hvorfor kulstof er kontrolleret

Krybestyrke

Over ca. 600 C er det tidsafhængig deformation, der styrer design. 0,04 % kulstofminimum i 316H garanterer nok karbidudfældning til at fastholde forskydninger og langsom krybning. Typisk rapporteret 1000-timers krybebrudstyrke ved 700 C er ca. 60 MPa for standard 316 og ca. 80 MPa for 316H; disse er typiske offentliggjorte designdata, ikke specifikationsminimum.

Intergranulær korrosion efter svejsning

Afvejningen er sensibilisering. Det højere kulstof gør 316H mere modtagelig for chromkarbidudfældning ved korngrænser i den svejsevarmepåvirkede zone. Hvor svejsede komponenter også står over for ætsende medier, er en eftersvejseopløsning normalt påkrævet.

Svejsbarhed og varmebehandling efter svejsning

316H er svejset med molybdænholdig austenitisk fyldstof af typen AWS ER316H eller ER316L. Varmetilførsel bør holdes moderat for at begrænse kornvækst. Hvor eftersvejsningsbehandling er påkrævet, er stressaflastning omkring 850-900 C efterfulgt af luftkøling en almindelig butikspraksis; en fuld opløsningsudglødning ved 1010-1120 C genopretter optimal korrosionsbestandighed.

Betegnelser og Udvælgelse

SUS316 er betegnet UNS S31600, AISI 316 og EN 1.4401. SUS316H er UNS S31609, bestilt til ASTM A240 (plade), A213 (rør) eller A312 (rør). Der er ingen direkte EN 10088-betegnelse for H-varianten, så grænseoverskridende ordrer bør referere til UNS S31609 eller ASTM-specifikationen. I møllepriser har 316H typisk en præmie på omkring 8-12% i forhold til standard 316 (markedsdata).

FAQ

1. Hvad er den reelle forskel mellem SUS316 og SUS316H?

Kulstofindhold. SUS316 er begrænset til maksimalt 0,08 %; SUS316H er kontrolleret til 0,04-0,10%. Det højere minimum af kulstof giver 316H væsentligt bedre krybestyrke til stresset service ved 600-870 C.

2. Kan SUS316 erstatte SUS316H over 600 C?

Nej. Over ca. 600 C er krybemodstanden for standard 316 utilstrækkelig, og belastede komponenter deformeres gradvist med tiden. SUS316H er det foretrukne materiale til bærende dele i dette område.

3. Hvorfor er den nedre kulstofgrænse sat til 0,04 %?

Gulvet på 0,04 % sikrer tilstrækkelig hårdmetal til at opretholde krybestyrken; loftet på 0,10 % undgår overdreven hårdmetaludfældning, hvilket ville forringe korrosionsbestandighed og sejhed.

4. Er 316H sværere at svejse end 316?

Ikke i sagens natur, men det har brug for strammere kontrol: lavere varmetilførsel for at begrænse kornvækst, og eftersvejseudglødning, hvor den svejsede komponent vil møde korrosive medier.

5. Hvordan vælger jeg mellem dem?

Brug SUS316 til service op til ca. 600 C i moderat ætsende medier. Brug SUS316H til belastede komponenter ved 600-870 C, såsom kedeloverhedningsrør, højtemperaturflanger og gasturbinebrændstofsystemdele.