Descrizione dei prodotti
La lega 316H (UNS S31609) è una modifica ad alto tenore di carbonio della lega 316, sviluppata specificamente per il servizio a temperature elevate. Offre una maggiore resistenza a temperature elevate ed è comunemente usato in applicazioni strutturali e recipienti a pressione dove le temperature superano i 932°F (500°C). Il maggiore contenuto di carbonio nella lega 316H contribuisce ad aumentare la resistenza alla trazione e allo snervamento rispetto alla lega 316/316L. Inoltre, la sua struttura austenitica fornisce un'eccellente tenacità anche a temperature criogeniche. In termini di resistenza alla corrosione, la lega 316H è paragonabile alla lega 316/316L e superiore alla lega 304/304L in ambienti moderatamente corrosivi. Viene spesso utilizzato nei flussi di processo contenenti cloruri o alogenuri. La lega presenta resistenza alla corrosione atmosferica, nonché ambienti moderatamente ossidanti e riducenti. È inoltre resistente alla corrosione in condizioni marine inquinate. Allo stato ricotto, la lega 316H non è magnetica. Non può essere indurito mediante trattamento termico, ma può subire indurimento mediante lavorazione a freddo. La lega è facilmente saldabile e può essere lavorata utilizzando le pratiche standard di fabbricazione in officina.
Nel complesso, la lega 316H è una scelta adatta per applicazioni che richiedono un'elevata resistenza e resistenza alla corrosione a temperature elevate. La sua combinazione di proprietà meccaniche, resistenza alla corrosione e fabbricabilità lo rende un'opzione versatile per una vasta gamma di settori e ambienti.
Applicazioni
- Lavorazione chimica e petrolchimica: recipienti a pressione, serbatoi, scambiatori di calore, sistemi di tubazioni, flange, raccordi, valvole e pompe
- Lavorazione di alimenti e bevande
- Marino
- Medico
- Raffinazione del petrolio
- Lavorazione farmaceutica
- Produzione di energia elettrica nucleare
- Cellulosa e carta
- Prodotti tessili
- Trattamento dell'acqua
Standard
ASTM........ A 240ASME........ SA 240
Resistenza alla corrosione
La lega 316H è paragonabile alla lega 316/316L e superiore alla lega 304/304L. Mostrerà una resistenza alla corrosione simile alla lega 304/304L in ambienti di processo che non attaccano quest'ultima. Tuttavia, ci sono alcune eccezioni a questa regola generale. Negli acidi altamente ossidanti come l'acido nitrico, gli acciai inossidabili contenenti molibdeno sono generalmente meno resistenti, compresa la lega 316H. Pertanto, potrebbe non funzionare bene come altre leghe in tali ambienti. La lega 316H si comporta bene nel servizio contenente zolfo, il che la rende adatta per applicazioni nell'industria della cellulosa e della carta. Può essere utilizzato in alte concentrazioni di zolfo a temperature fino a 120°F (38°C). La lega dimostra anche una buona resistenza alla vaiolatura in acido fosforico e acetico. Si comporta bene nell'ebollizione dell'acido fosforico al 20%. Inoltre, la lega 316H è adatta per l'uso nell'industria alimentare e farmaceutica, dove può gestire acidi organici e grassi caldi senza significativi problemi di contaminazione del prodotto. La lega 316H presenta una buona resistenza alla corrosione nel servizio in acqua dolce, anche con alti livelli di cloruri. Offre inoltre un'eccellente resistenza alla corrosione in ambienti marini in condizioni atmosferiche. Il maggiore contenuto di molibdeno della lega 316H garantisce una resistenza alla vaiolatura superiore rispetto alla lega 304/304L, in particolare nelle soluzioni di cloruro e negli ambienti ossidanti.
Analisi chimica
% peso (tutti i valori sono massimi a meno che non sia indicato diversamente un intervallo)
Elemento |
316H |
316 |
316L |
Cromo |
16,0 min.-18,0 max. |
16,0 min.-18,0 max. |
16,0 min.-18,0 max. |
Nichel |
10.0 min.-14.0 max. |
10.0 min.-14.0 max. |
10.0 min.-14.0 max. |
Molibdeno |
2.00 min.-3.00 max. |
2.00 min.-3.00 max. |
2.00 min.-3.00 max. |
Carbonio |
0.04 – 0.10 |
0.08 |
0.030 |
Manganese |
2.00 |
2.00 |
2.00 |
Fosforo |
0.045 |
0.045 |
0.045 |
Zolfo |
0.030 |
0.030 |
0.030 |
Silicio |
0.75 |
0.75 |
0.75 |
Azoto |
– |
0.10 |
0.10 |
Ferro |
Bilancia |
Bilancia |
Bilancia |
Proprietà fisiche
Densità
0,285 libbre/pollice38,00 g/cm3
Resistività elettrica
74 Microhm-cm a 20°C29.1 Microhm-in a 68°F
Intervallo di fusione
2507 – 2552°F1375 – 1400°C
Calore specifico
0.11 BTU/lb-°F (32 – 212°F)500 J/kg-°K (0 – 100°C)
Modulo di elasticità
29,0 x 106 psi200 GPa
Conducibilità termica 212°F (100°C)
8,7 BTU/ora/ft2/ft/°F15 W/m-°K
Coefficiente medio di dilatazione termica
Intervallo di temperatura |
|
||
°F |
°C |
pollici/pollici °F |
cm/cm °C |
68-212 |
20-100 |
8,9 x 10-6 |
Dimensioni 16,0 x 10-6 |
Proprietà meccaniche
Valori a 68oF (20oC) (valori minimi, se non specificato)
Snervamento Offset .2% |
Trazione finale Forza |
Allungamento in 2 pollici. |
Durezza |
||
psi (min.) |
(MPa) |
psi (min.) |
(MPa) |
% |
|
30,000 |
205 |
75,000 |
515 |
40 |
95 Rockwell B |
316H ha anche un requisito per una granulometria di ASTM n. 7 o più grossolana.
Resistenza alla corrosione
Nella maggior parte dei casi, la resistenza alla corrosione della lega 316H sarà paragonabile alla lega 316/316 L e avrà una resistenza alla corrosione superiore alla lega 304/304L. Gli ambienti di processo che non attaccano la lega 304/304L non attaccheranno questo grado. Un'eccezione, tuttavia, è rappresentata dagli acidi altamente ossidanti come l'acido nitrico, dove gli acciai inossidabili contenenti molibdeno sono meno resistenti. La lega 316H si comporta bene in servizi contenenti zolfo come quelli che si incontrano nell'industria della cellulosa e della carta. La lega può essere utilizzata in alte concentrazioni a temperature fino a 120°F (38°C).
La lega 316H ha anche una buona resistenza alla vaiolatura in acido fosforico e acetico. Si comporta bene nell'ebollizione dell'acido fosforico al 20%. La lega può essere utilizzata anche nell'industria alimentare e farmaceutica, dove viene utilizzata per gestire acidi organici e grassi caldi in cui la contaminazione del prodotto è un problema.
La lega 316H si comporta bene nel servizio di acqua dolce anche con alti livelli di cloruri. La lega ha un'eccellente resistenza alla corrosione in ambienti marini in condizioni atmosferiche.
Il maggiore contenuto di molibdeno della lega 316H assicura che avrà una resistenza alla vaiolatura superiore alla lega 304/304L nelle applicazioni che coinvolgono soluzioni di cloruro, in particolare in ambienti ossidanti.
Resistenza alla corrosione per vaiolatura |
Resistenza alla corrosione interstiziale |
||
PRE |
CPT |
CCT |
|
24 |
20±2 |
<0 |
Temperatura di vaiolatura da corrosione (CPT) misurata nella cella Avesta (ASTM G 150), in una soluzione di NaCl 1M (35.000 ppm o ioni cloruro mg/I).
La temperatura critica di corrosione interstiziale (CCT) è ottenuta mediante test di laboratorio secondo ASTM G 48 Metodo F.
Dati di fabbricazione
La lega 316H può essere facilmente saldata e lavorata con pratiche di fabbricazione standard in officina.
Stampaggio a caldo Le temperature di lavoro di 1700 – 2200°F (927 – 1204°C) sono consigliate per la maggior parte dei processi di lavorazione a caldo. Per la massima resistenza alla corrosione, la lega deve essere ricotto a 1900°F (1038°C) minimo e temprato in acqua o raffreddato rapidamente con altri mezzi. Formatura a freddo La lega è abbastanza duttile e si forma facilmente. Le operazioni di lavorazione a freddo aumenteranno la resistenza e la durezza della lega e potrebbero lasciarla leggermente magnetica. La lega di saldatura 316H può essere facilmente saldata dalla maggior parte dei processi standard. Non è necessario un trattamento termico post-saldatura. La lega di lavorazione 316H è soggetta a incrudimento durante la deformazione ed è soggetta a rottura del truciolo. I migliori risultati di lavorazione si ottengono con velocità più basse, avanzamenti più pesanti, lubrificazione eccellente, utensili affilati e potenti attrezzature rigide.
Stampaggio a caldo
Le temperature di lavoro di 1700 – 2200 °F (927 – 1204 °C) sono consigliate per la maggior parte dei processi di lavorazione a caldo. Per la massima resistenza alla corrosione, la lega deve essere ricotto a 1900°F (1038°C) minimo e temprato in acqua o raffreddato rapidamente con altri mezzi.
Formatura a freddo
La lega è abbastanza duttile e si forma facilmente. Le operazioni di lavorazione a freddo aumenteranno la resistenza e la durezza della lega e potrebbero lasciarla leggermente magnetica.
Lavorazione a macchina
La lega 316H è soggetta a incrudimento durante la deformazione ed è soggetta a rottura del truciolo. I migliori risultati di lavorazione si ottengono con velocità più basse, avanzamenti più pesanti, lubrificazione eccellente, utensili affilati e potenti attrezzature rigide.
Operazione |
Strumento |
Lubrificazione |
CONDIZIONI |
|||||
|
|
|
Profondità-mm |
Profondità di ingresso |
Avanzamento-mm/t |
Immissione in rete/t |
Velocità-m/min |
Velocità-ft/min |
Tornitura |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
6 |
.23 |
0.5 |
.019 |
11-16 |
36.1-52.5 |
Tornitura |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
3 |
.11 |
0.4 |
.016 |
18-23 |
59.1-75.5 |
Tornitura |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
1 |
.04 |
0.2 |
.008 |
25-30 |
82-98.4 |
Tornitura |
Carburo |
Olio secco o da taglio |
6 |
.23 |
0.5 |
.019 |
70-80 |
229.7-262.5 |
Tornitura |
Carburo |
Olio secco o da taglio |
3 |
.11 |
0.4 |
.016 |
85-95 |
278.9-312.7 |
Tornitura |
Carburo |
Olio secco o da taglio |
1 |
.04 |
0.2 |
.008 |
100-110 |
328.1-360.9 |
|
|
|
Profondità di taglio-mm |
Profondità di inserimento |
Avanzamento-mm/t |
Immissione in rete/t |
Velocità-m/min |
Velocità-ft/min |
Taglio |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
1.5 |
.06 |
0.03-0.05 |
.0012-.0020 |
16-21 |
52.5-68.9 |
Taglio |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
3 |
.11 |
0.04-0.06 |
.0016-.0024 |
17-22 |
55.8-72.2 |
Taglio |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
6 |
.23 |
0.05-0.07 |
.0020-.0027 |
18-23 |
59-75.45 |
|
|
|
Ø punta mm |
Forare ø in |
Avanzamento-mm/t |
Immissione in rete/t |
Velocità-m/min |
Velocità-ft/min |
Trivellazione |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
1.5 |
.06 |
0.02-0.03 |
.0008-.0012 |
10-14 |
32.8-45.9 |
Trivellazione |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
3 |
.11 |
0.05-0.06 |
.0020-.0024 |
12-16 |
39.3-52.5 |
Trivellazione |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
6 |
.23 |
0.08-0.09 |
.0031-.0035 |
12-16 |
39.3-52.5 |
Trivellazione |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
12 |
.48 |
0.09-0.10 |
.0035-.0039 |
12-16 |
39.3-52.5 |
|
|
|
|
|
Avanzamento-mm/t |
Immissione in rete/t |
Velocità-m/min |
Velocità-ft/min |
Profilatura di fresatura |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
|
|
0.05-0.10 |
.002-.004 |
10-20 |
32.8-65.6 |