Produktbeschreibung

Alloy 316H (UNS S31609) ist eine kohlenstoffreiche Modifikation von Alloy 316, die speziell für den Einsatz bei hohen Temperaturen entwickelt wurde. Es bietet eine höhere Festigkeit bei erhöhten Temperaturen und wird häufig in Struktur- und Druckbehälteranwendungen eingesetzt, bei denen Temperaturen über 500 °C (932 °F) liegen. Der höhere Kohlenstoffgehalt in der Legierung 316H trägt zu einer erhöhten Zug- und Streckgrenze im Vergleich zur Legierung 316/316L bei. Darüber hinaus bietet seine austenitische Struktur eine hervorragende Zähigkeit auch bei kryogenen Temperaturen. In Bezug auf die Korrosionsbeständigkeit ist Alloy 316H mit Alloy 316/316L vergleichbar und Alloy 304/304L in mäßig korrosiven Umgebungen überlegen. Es wird häufig in Prozessströmen eingesetzt, die Chloride oder Halogenide enthalten. Die Legierung weist eine Beständigkeit gegen atmosphärische Korrosion sowie gegen mäßig oxidierende und reduzierende Umgebungen auf. Es ist auch korrosionsbeständig unter verschmutzten Meeresbedingungen. Im geglühten Zustand ist die Legierung 316H nicht magnetisch. Es kann nicht durch Wärmebehandlung gehärtet werden, aber es kann durch Kaltumformung gehärtet werden. Die Legierung ist leicht schweißbar und kann mit den üblichen Fertigungsverfahren in der Werkstatt verarbeitet werden.

Insgesamt ist Alloy 316H eine geeignete Wahl für Anwendungen, die eine hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit bei erhöhten Temperaturen erfordern. Seine Kombination aus mechanischen Eigenschaften, Korrosionsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit macht es zu einer vielseitigen Option für eine Reihe von Branchen und Umgebungen.

bar-rod
Pipe/Tube
PlateSheet
 
 

Anträge

  • Chemische und petrochemische Verarbeitung – Druckbehälter, Tanks, Wärmetauscher, Rohrleitungssysteme, Flansche, Armaturen, Ventile und Pumpen
  • Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung
  • Marinesoldat
  • Medizinisch
  • Erdölraffination
  • Pharmazeutische Verarbeitung
  • Stromerzeugung — Kernenergie
  • Zellstoff und Papier
  • Textilien
  • Wasseraufbereitung

Normen

ASTM........ A 240
ASME........ SA 240

Korrosionsbeständigkeit

Die Legierung 316H ist vergleichbar mit der Legierung 316/316L und der Legierung 304/304L überlegen. Es weist eine ähnliche Korrosionsbeständigkeit wie die Legierung 304/304L in Prozessumgebungen auf, die diese nicht angreifen. Es gibt jedoch einige Ausnahmen von dieser allgemeinen Regel. In stark oxidierenden Säuren wie Salpetersäure sind molybdänhaltige Edelstähle im Allgemeinen weniger beständig, einschließlich der Legierung 316H. Daher kann es sein, dass es in solchen Umgebungen nicht so gut funktioniert wie andere Legierungen. Die Legierung 316H eignet sich hervorragend für schwefelhaltige Anwendungen in der Zellstoff- und Papierindustrie. Es kann in hohen Schwefelkonzentrationen bei Temperaturen von bis zu 38 °C (120 °F) verwendet werden. Die Legierung weist auch eine gute Beständigkeit gegen Lochfraß in Phosphor- und Essigsäure auf. Es funktioniert gut beim Kochen von 20%iger Phosphorsäure. Darüber hinaus eignet sich Alloy 316H für den Einsatz in der Lebensmittel- und pharmazeutischen Prozessindustrie, wo es heiße organische Säuren und Fettsäuren ohne erhebliche Bedenken hinsichtlich einer Produktkontamination verarbeiten kann. Die Legierung 316H weist eine gute Korrosionsbeständigkeit im Frischwasserbetrieb auf, auch bei hohen Chloridwerten. Es bietet auch eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in Meeresumgebungen unter atmosphärischen Bedingungen. Der höhere Molybdängehalt von Alloy 316H sorgt für eine überlegene Lochfraßbeständigkeit im Vergleich zu Alloy 304/304L, insbesondere in Chloridlösungen und oxidierenden Umgebungen.

Chemische Analyse

Gewicht % (alle Werte sind maximal, sofern kein Bereich anders angegeben ist)

Element

316H

316

316L

Chrom

16.0 min.-18.0 max.

16.0 min.-18.0 max.

16.0 min.-18.0 max.

Nickel

10.0 min.-14.0 max.

10.0 min.-14.0 max.

10.0 min.-14.0 max.

Molybdän

2.00 min.-3.00 max.

2.00 min.-3.00 max.

2.00 min.-3.00 max.

Kohlenstoff

0.04 – 0.10

0.08

0.030

Mangan

2.00

2.00

2.00

Phosphor

0.045

0.045

0.045

Schwefel

0.030

0.030

0.030

Silizium

0.75

0.75

0.75

Stickstoff

0.10

0.10

Eisen

Gleichgewicht

Gleichgewicht

Gleichgewicht

 

 

Physikalische Eigenschaften

Dichte

0,285 Pfund/in3
8,00 g/cm3

Elektrischer Widerstand

74 Mikrohm-cm bei 20°C
29,1 Mikrohm Zoll bei 68 °F

Schmelzbereich

2507 – 2552°F
1375 – 1400°C

Spezifische Wärme

0,11 BTU/lb-°F (32 – 212 °F)
500 J/kg-°K (0 – 100°C)

Elastizitätsmodul

29,0 x 106 psi
200 GPa

 

Wärmeleitfähigkeit 100 °C (212 °F)

8,7 BTU/Std/ft2/ft/°F
15 W/m-°K

Mittlerer Wärmeausdehnungskoeffizient

Temperaturbereich

 

°F

°C

in/in °F

cm/cm °C

68-212

20-100

8,9 x 10-6 cm

16,0 x 10-6 cm


Mechanische Eigenschaften

Werte bei 68 °F (20 °C) (Mindestwerte, sofern nicht anders angegeben)

Streckgrenze

.2% Versatz

Ultimative Zugfestigkeit

Kraft

Verlängerung

in 2 Zoll.

Härte

psi (min.)

(MPa)

psi (min.)

(MPa)

%

 

30,000

205

75,000

515

40

95 Rockwell B

316H hat auch eine Anforderung für eine Korngröße von ASTM Nr. 7 oder gröber.

Korrosionsbeständigkeit

In den meisten Fällen ist die Korrosionsbeständigkeit von Alloy 316H vergleichbar mit Alloy 316/316 L und hat eine überlegene Korrosionsbeständigkeit gegenüber Alloy 304/304L. Prozessumgebungen, die Alloy 304/304L nicht angreifen, greifen diese Sorte nicht an. Eine Ausnahme bilden jedoch stark oxidierende Säuren wie Salpetersäure, bei denen molybdänhaltige Edelstähle weniger widerstandsfähig sind. Die Legierung 316H eignet sich gut für schwefelhaltige Anwendungen, wie sie in der Zellstoff- und Papierindustrie vorkommen. Die Legierung kann in hohen Konzentrationen bei Temperaturen von bis zu 38 °C (120 °F) verwendet werden.
Die Legierung 316H hat auch eine gute Beständigkeit gegen Lochfraß in Phosphor- und Essigsäure. Es funktioniert gut beim Kochen von 20%iger Phosphorsäure. Die Legierung kann auch in der Lebensmittel- und pharmazeutischen Prozessindustrie eingesetzt werden, wo sie zur Verarbeitung heißer organischer Säuren und Fettsäuren eingesetzt wird, bei denen eine Produktkontamination ein Problem darstellt.
Die Legierung 316H eignet sich auch bei hohen Chloridkonzentrationen gut für den Frischwasserbetrieb. Die Legierung weist eine ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit in Meeresumgebungen unter atmosphärischen Bedingungen auf.
Der höhere Molybdängehalt von Alloy 316H stellt sicher, dass es eine überlegene Lochfraßbeständigkeit gegenüber Alloy 304/304L in Anwendungen mit Chloridlösungen aufweist, insbesondere in oxidierenden Umgebungen.

Beständigkeit gegen Lochfraß

Beständigkeit gegen Spaltkorrosion

PRÄ

CPT

CCT

24

20±2

<0

 Der Lochfraßwiderstandsäquivalent (PRE) wird nach folgender Formel berechnet: PRE = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N
Lochkorrosionstemperatur (CPT), gemessen in der Avesta-Zelle (ASTM G 150), in einer 1M NaCl-Lösung (35.000 ppm oder mg/I Chloridionen).
Die kritische Spaltkorrosionstemperatur (CCT) wird durch Labortests gemäß ASTM G 48 Methode F ermittelt.
 

Fertigungsdaten

Die Legierung 316H kann leicht geschweißt und mit den üblichen Fertigungsverfahren in der Werkstatt verarbeitet werden.

Für die meisten Warmumformverfahren werden Arbeitstemperaturen von 927 bis 1204 °C (1700 – 2200 °F) empfohlen. Für eine maximale Korrosionsbeständigkeit sollte die Legierung bei mindestens 1038 °C (1900 °F) geglüht und mit Wasser abgeschreckt oder auf andere Weise schnell abgekühlt werden. Kaltumformung Die Legierung ist sehr duktil und lässt sich leicht umformen. Die Kaltumformung erhöht die Festigkeit und Härte der Legierung und kann sie leicht magnetisch machen. Die Schweißlegierung 316H kann mit den meisten Standardverfahren problemlos geschweißt werden. Eine Wärmebehandlung nach dem Schweißen ist nicht erforderlich. Die Bearbeitungslegierung 316H unterliegt während der Verformung einer Kaltverfestigung und einem Spanbruch. Die besten Bearbeitungsergebnisse werden mit langsameren Geschwindigkeiten, schwereren Vorschüben, hervorragender Schmierung, scharfen Werkzeugen und leistungsstarken steifen Geräten erzielt.

Warmumformung

Für die meisten Heißbearbeitungsprozesse werden Arbeitstemperaturen von 927 – 1204 °C (1700 – 2200 °F) empfohlen. Für eine maximale Korrosionsbeständigkeit sollte die Legierung bei mindestens 1038 °C (1900 °F) geglüht und mit Wasser abgeschreckt oder auf andere Weise schnell abgekühlt werden.

Kaltumformung

Die Legierung ist recht duktil und lässt sich leicht abformen. Die Kaltumformung erhöht die Festigkeit und Härte der Legierung und kann sie leicht magnetisch machen.

Zerspanung

Die Legierung 316H unterliegt während der Verformung einer Kaltverfestigung und einem Spanbruch. Die besten Bearbeitungsergebnisse werden mit langsameren Geschwindigkeiten, schwereren Vorschüben, hervorragender Schmierung, scharfen Werkzeugen und leistungsstarken steifen Geräten erzielt.

Operation

Werkzeug

Schmierung

BEDINGUNGEN

 

 

 

Tiefe-mm

Tiefen-Einlass

Vorschub-mm/t

Einspeisung/t

Geschwindigkeit-m/min

Geschwindigkeit-ft/min

Drehend

Schnellarbeitsstahl

Schneiden von Öl

6

.23

0.5

.019

11-16

36.1-52.5

Drehend

Schnellarbeitsstahl

Schneiden von Öl

3

.11

0.4

.016

18-23

59.1-75.5

Drehend

Schnellarbeitsstahl

Schneiden von Öl

1

.04

0.2

.008

25-30

82-98.4

Drehend

Karbid

Trocken- oder Schneidöl

6

.23

0.5

.019

70-80

229.7-262.5

Drehend

Karbid

Trocken- oder Schneidöl

3

.11

0.4

.016

85-95

278.9-312.7

Drehend

Karbid

Trocken- oder Schneidöl

1

.04

0.2

.008

100-110

328.1-360.9

 

 

 

Tiefe des Schnitts-mm

Tiefe des Einschnitts

Vorschub-mm/t

Einspeisung/t

Geschwindigkeit-m/min

Geschwindigkeit-ft/min

Schneiden

Schnellarbeitsstahl

Schneiden von Öl

1.5

.06

0.03-0.05

.0012-.0020

16-21

52.5-68.9

Schneiden

Schnellarbeitsstahl

Schneiden von Öl

3

.11

0.04-0.06

.0016-.0024

17-22

55.8-72.2

Schneiden

Schnellarbeitsstahl

Schneiden von Öl

6

.23

0.05-0.07

.0020-.0027

18-23

59-75.45

 

 

 

Bohrer ø mm

Bohrung ø in

Vorschub-mm/t

Einspeisung/t

Geschwindigkeit-m/min

Geschwindigkeit-ft/min

Bohrung

Schnellarbeitsstahl

Schneiden von Öl

1.5

.06

0.02-0.03

.0008-.0012

10-14

32.8-45.9

Bohrung

Schnellarbeitsstahl

Schneiden von Öl

3

.11

0.05-0.06

.0020-.0024

12-16

39.3-52.5

Bohrung

Schnellarbeitsstahl

Schneiden von Öl

6

.23

0.08-0.09

.0031-.0035

12-16

39.3-52.5

Bohrung

Schnellarbeitsstahl

Schneiden von Öl

12

.48

0.09-0.10

.0035-.0039

12-16

39.3-52.5

 

 

 

 

 

Vorschub-mm/t

Einspeisung/t

Geschwindigkeit-m/min

Geschwindigkeit-ft/min

Fräsen Profilieren

Schnellarbeitsstahl

Schneiden von Öl

 

 

0.05-0.10

.002-.004

10-20

32.8-65.6