SUS316H不锈钢:高温抗蠕变与氯蚀克星:316不锈钢

SUS316H是一种高碳强化型铬镍钼不锈钢,具有优异的高温性能、耐腐蚀性和机械性能,广泛应用于能源、化工、海洋、医疗和食品加工等领域316不锈钢

物理与机械性能

密度:约8.0 g/cm³316不锈钢

熔点:约1375~1400°C316不锈钢

热膨胀系数:约16.0×10⁻⁶/°C(20~100°C)316不锈钢

热导率:约16.2 W/(m·K)(100°C)316不锈钢

电阻率:约73.9 nΩ·m(20°C)316不锈钢

抗拉强度:≥520 MPa(20°C)316不锈钢

屈服强度:≥205 MPa(20°C)316不锈钢

延伸率:≥40%(20°C)316不锈钢

硬度:约187 HB316不锈钢

高温性能:在600°C以上仍保持较高强度和蠕变抗力,适用于高温工况316不锈钢

标准(GB/T):新牌号07Cr17Ni12Mo2、旧牌号1Cr17Ni12Mo2

标准(ASTM/UNS):316H、UNS S31609

欧洲标准(EN):1.4436、X3CrNiMo17-13-3

切割

等离子切割:适用于厚度较大的板材,切割速度快,精度较高316不锈钢 。但等离子切割涉及高温和金属局部熔化,切口的耐蚀性会有所降低。可采取手提式等离子切割机或水下等离子切割的方式,以减少烟尘。

激光切割:激光束熔化材料,同时氮气射流将熔融液从切口吹开,氮气可防止氧化,避免耐腐蚀性损失316不锈钢 。激光切割速度更快,切口宽度窄、切口质量高,通常可以直接使用,无需对切口做进一步处理。不过,其切割厚度有限,目前的激光切割设备只能切割最大厚度不超过12毫米的不锈钢。

水射流切割:利用喷嘴产生携带细磨料颗粒的高压水射流进行切割,可在不产生热影响区(HAZ),也不改变工件冶金组织的情况下切割厚规格不锈钢(100mm)316不锈钢 。但切割断面较厚时,切面的坡口角较大,且用该方法切割薄钢板不经济,不过可以把多张薄钢板摞起来,一次切割多个工件。

剪切:适用于较薄板材的简单直线切割316不锈钢

锯切:用带锯和弓锯切割不锈钢时,要使用锯齿锋利的优质高速钢锯片,保持正进给率和精确对准,强冷却剂/润滑剂射流要对准切割点316不锈钢

砂轮片切割:砂轮片通过高速旋转实现切割,常用于小截面切割和薄规格钢板直线切割316不锈钢 。氧化铝切割片常用于不锈钢的砂轮切割,切割方式可以是干切,也可以使用可溶性油脂乳液,但需注意避免切口过热。

成型

冷成型:利用辊轧、弯曲、拉伸等工艺,适用于需要高精度和良好表面质量的零件316不锈钢 。不过,奥氏体不锈钢冷加工会导致硬度增加(冷作硬化),加工过程中可能需要使用更大的力量或面临更高的工具磨损。

热成型:在高温下进行成型,适用于厚板材或需要较大变形量的零件316不锈钢 。SUS316H不锈钢在高温下晶粒易长大,但长大倾向不如铁素体不锈钢强烈。其始锻温度一般控制在1150 - 1200℃,终锻温度一般不低于850℃。加热时,800℃以下需缓慢加热(0.3 - 0.5mm/min),到920℃后可快速加热,且为确保耐蚀性,应严格避免渗碳,锻件在高温区停留时间不宜过长。锻造时,开始轻压,当变形量达到30%后才能重压,应单向送进,避免在一处重复压制,以防止出现中心十字裂纹。锻件最终成形时,应考虑较大的收缩率(1.5 - 1.7%),避免锻件在冷却后因尺寸不足造成废品。

热处理

固溶处理:在1010 - 1150°C下加热并快速冷却,以获得均匀的奥氏体组织,提高材料的耐腐蚀性和机械性能316不锈钢 。冷却方式需根据不锈钢的碳含量和有效尺寸选择,如铬含量大于22%,且镍含量较高;碳含量大于0.08%;碳含量小于0.08%但有效尺寸大于3mm的不锈钢,选用水冷;碳含量不大于0.08%,有效尺寸小于3mm的不锈钢,选用风冷。

稳定化处理:在850 - 950°C下加热并保温一段时间,以稳定组织,减少晶间腐蚀的风险316不锈钢 。其冷却方式和冷却速度对稳定化效果影响不大,为防止形状复杂工件的变形或保证工件的应力最小,可采用较小的冷却速度,如空冷或炉冷。

去应力处理:为消除钢在冷加工或焊接后的残余应力,一般加热到300 - 350℃回火316不锈钢 。对于不含稳定化元素Ti、Nb的钢,加热温度不超过450℃,以免析出铬的碳化物而引起晶间腐蚀。对于超低碳和含Ti、Nb不锈钢的冷加工件和焊接件,需在500 - 950℃加热,然后缓冷,以消除应力(消除焊接应力取上限温度),减轻晶间腐蚀倾向并提高钢的应力腐蚀抗力。

时效处理:对固溶处理后的材料进行时效处理,通常在550 - 650°C范围内持续几小时316不锈钢 。时效处理可以促使碳化物在材料中析出,从而提高材料的强度和耐腐蚀性能。

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