Comparação de SUS316 e SUS316H: molibdênio padrão-contendo versus alto-molibdênio de alta temperatura-de alto carbono-contendo aço inoxidável austenítico

Entre a família 316 que contém-molibdênio, o SUS316 e o ​​SUS316H parecem quase idênticos no papel. A diferença decisiva é o carbono: o SUS316 limita o carbono a 0,08% no máximo, enquanto o SUS316H é uma variante controlada de alto-carbono com 0,04-0,10% de carbono (UNS S31609). Essa única mudança aumenta a resistência à fluência em 600-870 C sem abrir mão do teor de molibdênio resistente ao cloreto que define a série 316.

Composição Química

A tabela abaixo compara os limites de composição de acordo com JIS G4304 (placa SUS316) e ASTM A240 (UNS S31609).

Elemento (% em peso)	SUS316 (JIS G4304)	SUS316H (ASTM A240, UNS S31609)
C	Menor ou igual a 0,08	0.04-0.10
Si	Menor ou igual a 1,00	Menor ou igual a 0,75
Mn	Menor ou igual a 2,00	Menor ou igual a 2,00
P	Menor ou igual a 0,045	Menor ou igual a 0,045
S	Menor ou igual a 0,030	Menor ou igual a 0,030
Cr	16.00-18.00	16.0-18.0
Não	10.00-14.00	10.0-14.0
Mo	2.00-3.00	2.0-3.0

Propriedades mecânicas-de temperatura ambiente

Na condição recozida as duas classes são praticamente iguais em resistência. Os valores abaixo são de acordo com JIS G4304 e ASTM A240.

Propriedade	SUS316	SUS316H
Resistência à tração (MPa)	Maior ou igual a 520 (JIS) / Maior ou igual a 515 (ASTM)	Maior ou igual a 515
Força de rendimento (MPa)	Maior ou igual a 205	Maior ou igual a 205
Alongamento (%)	Maior ou igual a 40	Maior ou igual a 40
Dureza	Menor ou igual a 217 HB (ASTM A240)	Menor ou igual a 217 HB (ASTM A240)

Comportamento-em altas temperaturas: por que o carbono é controlado

Força de fluência

Acima de cerca de 600°C, a deformação-dependente do tempo governa o projeto. O mínimo de 0,04% de carbono no 316H garante precipitação suficiente de carboneto para fixar deslocamentos e fluência lenta. A resistência à ruptura por fluência típica relatada em 1000 horas a 700 C é de cerca de 60 MPa para o padrão 316 e cerca de 80 MPa para 316H; estes são dados típicos de projeto publicados, não especificações mínimas.

Corrosão intergranular após soldagem

A compensação-é a sensibilização. O carbono mais alto torna o 316H mais suscetível à precipitação de-carbonetos de cromo nos limites dos grãos na zona afetada pelo calor-da solda. Quando os componentes soldados também enfrentam meios corrosivos, normalmente é necessário um recozimento pós{6}}solda de soldagem.

Soldabilidade e tratamento térmico pós{0}}soldagem

316H é soldado com enchimento austenítico contendo molibdênio-do tipo AWS ER316H ou ER316L. A entrada de calor deve ser mantida moderada para limitar o crescimento dos grãos. Onde o tratamento pós{6}}soldagem é necessário, o alívio de tensão em torno de 850-900 C seguido de resfriamento a ar é uma prática comum na oficina; um recozimento completo em solução a 1010-1120 C restaura a resistência ideal à corrosão.

Designações e Seleção

SUS316 é designado UNS S31600, AISI 316 e EN 1.4401. SUS316H é UNS S31609, encomendado conforme ASTM A240 (placa), A213 (tubo) ou A312 (tubo). Não há designação direta EN 10088 para a variante H, portanto, pedidos-transfronteiriços devem fazer referência ao UNS S31609 ou à especificação ASTM. Nas cotações das usinas, o 316H normalmente acarreta um prêmio de cerca de 8-12% em relação ao padrão 316 (dados de mercado).

Perguntas frequentes

1. Qual é a diferença real entre SUS316 e SUS316H?

Conteúdo de carbono. SUS316 está limitado a 0,08% no máximo; SUS316H é controlado em 0,04-0,10%. O carbono mínimo mais alto proporciona ao 316H uma resistência à fluência substancialmente melhor para serviços sob tensão a 600-870 C.

2. O SUS316 pode substituir o SUS316H acima de 600 C?

Não. Acima de cerca de 600°C, a resistência à fluência da norma 316 é insuficiente e os componentes tensionados deformam-se progressivamente com o tempo. SUS316H é o material preferido para peças de suporte-de carga nessa faixa.

3. Porque é que o limite inferior de carbono é fixado em 0,04%?

O piso de 0,04% garante formas de metal duro suficientes para sustentar a resistência à fluência; o teto de 0,10% evita a precipitação excessiva de carboneto, o que degradaria a resistência à corrosão e a tenacidade.

4. O 316H é mais difícil de soldar do que o 316?

Não inerentemente, mas precisa de um controle mais rígido: menor entrada de calor para limitar o crescimento de grãos e recozimento pós{0}}soldagem, onde o componente soldado enfrentará meios corrosivos.

5. Como escolho entre eles?

Use SUS316 para serviço até cerca de 600°C em meios moderadamente corrosivos. Use SUS316H para componentes sob tensão a 600-870 C, como tubos de superaquecedores de caldeiras, flanges de{6}}altas temperaturas e peças do sistema de combustível de turbinas-a gás.