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 utilizzato in applicazioni strutturali e recipienti a pressione in cui le temperature superano i 932°F (500°C). Il contenuto di carbonio più elevato 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 in flussi di processo contenenti cloruri o alogenuri. La lega presenta resistenza alla corrosione atmosferica, nonché ambienti moderatamente ossidanti e riducenti. È anche 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 l'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 robustezza e resistenza alla corrosione a temperature elevate. La sua combinazione di proprietà meccaniche, resistenza alla corrosione e lavorabilità 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 nucleare
- Cellulosa e carta
- Prodotti tessili
- Trattamento delle acque
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, inclusa la lega 316H. Pertanto, potrebbe non funzionare bene come altre leghe in tali ambienti. La lega 316H si comporta bene in servizio contenente zolfo, rendendola adatta per le applicazioni incontrate 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 negli acidi fosforico e acetico. Si comporta bene nell'ebollizione del 20% di acido fosforico. 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 mostra una buona resistenza alla corrosione nel servizio di acqua dolce, anche con alti livelli di cloruri. Offre inoltre un'eccellente resistenza alla corrosione in ambienti marini in condizioni atmosferiche. Il contenuto di molibdeno più elevato della lega 316H garantisce una resistenza alla vaiolatura superiore rispetto alla lega 304/304L, in particolare in soluzioni di cloruro e ambienti ossidanti.
Analisi chimica
% in 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 Ingresso microhm 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 |
in/in °F |
cm/cm °C |
68-212 |
20-100 |
8,9 x 10-6 |
16,0 x 10-6 |
Proprietà meccaniche
Valori a 68oF (20oC) (valori minimi, se non specificato)
Snervamento .2% di offset |
Trazione finale Forza |
Allungamento in 2 pollici. |
Durezza |
||
psi (min.) |
(MPa) |
psi (min.) |
(MPa) |
% |
|
30,000 |
205 |
75,000 |
515 |
40 |
95 Rockwell B |
Il 316H richiede anche 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 quello riscontrato 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 negli acidi fosforico e acetico. Si comporta bene nell'ebollizione del 20% di acido fosforico. La lega può essere utilizzata anche nelle industrie di processo alimentari e farmaceutiche, dove viene utilizzata per gestire acidi organici e grassi caldi dove 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.
L'elevato contenuto di molibdeno della lega 316H assicura una resistenza alla vaiolatura superiore alla lega 304/304L in 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 per corrosione (CPT) misurata nella cella Avesta (ASTM G 150), in una soluzione di NaCl 1M (35.000 ppm o mg/I di ioni cloruro).
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 le pratiche di fabbricazione standard dell'officina.
Formatura a caldo Si consigliano temperature di lavoro di 1700 – 2200°F (927 – 1204°C) per la maggior parte dei processi di lavorazione a caldo. Per la massima resistenza alla corrosione, la lega deve essere ricottura a un minimo di 1900°F (1038°C) e temprata in acqua o raffreddata 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 con la maggior parte dei processi standard. Non è necessario un trattamento termico post-saldatura. 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 attrezzature rigide potenti.
Formatura a caldo
Per la maggior parte dei processi di lavorazione a caldo si consigliano temperature di esercizio di 1700 – 2200°F (927 – 1204°C). Per la massima resistenza alla corrosione, la lega deve essere ricottura a un minimo di 1900°F (1038°C) e temprata in acqua o raffreddata 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 attrezzature rigide potenti.
Operazione |
Strumento |
Lubrificazione |
CONDIZIONI |
|||||
|
|
|
Profondità-mm |
Profondità |
Avanzamento-mm/t |
Immissione in rete/t |
Velocità-m/min |
Velocità-piedi/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 taglio |
Avanzamento-mm/t |
Immissione in rete/t |
Velocità-m/min |
Velocità-piedi/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 |
|
|
|
Punta ø mm |
Forare ø in |
Avanzamento-mm/t |
Immissione in rete/t |
Velocità-m/min |
Velocità-piedi/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-piedi/min |
Profilatura di fresatura |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
|
|
0.05-0.10 |
.002-.004 |
10-20 |
32.8-65.6 |