316H不锈钢，是不锈钢一种，UNS编号为S31609，执行为AISI、ASTM标准。属于奥氏体不锈钢，归类为耐热钢，其中国牌号为07Cr17Ni12Mo2，旧牌号为1Cr17Ni12Mo2。该材料应用于第四代钠冷快堆，被用于霞浦、秦山等国内核电站及“华龙一号”海外项目。采用该材料制作的世界最大无焊缝整体不锈钢环形锻件将用于快堆示范堆核心部件。
因其含有钼元素并具有较高的碳含量，在耐腐蚀特别是耐氯化物腐蚀以及高温强度、抗蠕变性能方面具有优势。316H不锈钢具有良好的耐腐蚀性、耐热性、焊接性和加工性能，适用于化工、石化行业的高温高压环境，常用于制造压力容器、热交换器、管道系统、法兰及阀门等。该材料也是熔盐堆和太阳能集热储能系统的候选材料，在熔融氟化物和氯化物中具有一定的耐腐蚀性能。
钢材介绍
对应中国号牌07Cr17Ni12Mo2
名称：奥氏体型不锈钢
标准：AISI、ASTM
型号：316H
UNS编号：S31609
●316H化学成分①：
碳 C：0.04~0.10
锰 Mn：≤2.00
硅 Si：≤0.75
铬 Cr：16.0~18.0
镍 Ni②：10.0~14.0
磷 P：≤0.045
硫 S：≤0.03
钼 Mo：2.0~3.0
化学成分与牌号对照
316H不锈钢的中国牌号为07Cr17Ni12Mo2，旧牌号1Cr17Ni12Mo2，ISC为S31609；美国牌号为316H，UNS编号为S31609；欧标牌号为X3CrNiMo 17-13-3，数字牌号1.4436；日本牌号为SUS316H。这些对应关系在GB/T 20878-2024、ASTM A240/A240M-2018、EN等标准中均有规定。
根据GB/T 20878-2024标准，316H不锈钢的化学成分范围为：碳(C)含量0.04%至0.10%，硅(Si)含量不大于1.00%，锰(Mn)含量不大于2.00%，磷(P)含量不大于0.045%，硫(S)含量不大于0.03%，铬(Cr)含量16.0%至18.0%，镍(Ni)含量10.0%至14.0%，钼(Mo)含量2.0%至3.0%。
部分欧标如EN 1.4919对硼(B)和氮(N)等微量元素有额外规定，其中硼含量为0.0015%至0.0050%，氮含量不大于0.11%。
物理性能
316H不锈钢的密度约为7.98 g/cm³或约8.0 g/cm³。其熔点约为1375~1400°C。在20°C至100°C范围内的平均线膨胀系数约为16.0×10⁻⁶/K或16×10⁻⁶/K。热导率在20°C时约为15 W/(m·K)，在100°C时约为16.2 W/(m·K)。电阻率在20°C时约为0.75 Ω·mm²/m或约73.9 nΩ·m。弹性模量在20°C时约为200 GPa，并随温度升高而下降。该材料不可磁化。
力学性能
根据ASTM A240/240M-2018等标准，316H不锈钢的室温力学性能通常要求为：抗拉强度≥515-520 MPa，屈服强度≥205 MPa，断后伸长率≥40%，布氏硬度≤217，典型值约179-187 HB。该材料具有优异的韧性，甚至在低温下也能保持良好的力学性能。在高温熔盐腐蚀环境中，其近表面区域因可能生成纳米级析出相，会导致显微硬度显著升高，例如从未受腐蚀影响区的约206 HV升高至析出相区的约536.67 HV。作为高碳变体，316H不锈钢在600°C以上的高温环境下仍能保持较高的强度和优异的抗蠕变性能，这使其适用于化工、石化及核电领域的高温高压部件。
高温性能
316H不锈钢因含碳量较高，旨在提高材料在高温下的强度和蠕变抗力。其奥氏体组织在高温下提供了高的强度和蠕变强度 [5]。该材料在600°C以上的高温工况下仍能保持较高强度和蠕变抗力。
由于含有钼元素，316H不锈钢在FLiNaK熔盐中的腐蚀深度及失重低于304不锈钢，表现出更好的耐腐蚀性。它是ASME锅炉及压力容器规范中高温反应堆的候选材料之一。因其优异的高温性能，316H不锈钢被广泛应用于化工、石化、电力行业的高温设备，如压力容器、热交换器和管道系统。该材料已成功应用于第四代钠冷快堆等国家重点核电项目。
316H不锈钢的热处理工艺主要包括固溶处理、稳定化处理、去应力处理和时效处理。固溶处理通常在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。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。为消除钢在冷加工或焊接后的残余应力，一般进行去应力处理，加热到300-350°C回火。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，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。
316H不锈钢具有良好的焊接性，可通过标准的车间制造实践轻松焊接和加工，并且具有良好的高温力学性能和耐蚀性。
ER316H焊材的熔敷金属化学成分与316H不锈钢相似，继承了316H不锈钢良好的耐腐蚀性，能够在酸性环境、氯化物环境以及海水等环境中保持良好的性能，同时其较高的含碳量也使其在高温下具备更好的强度和抗蠕变性能。
研究与应用中，可采用等离子粉末堆焊等工艺在316H不锈钢表面堆焊耐磨合金涂层（如Tribaloy® T400），以改善其耐磨性。
为优化焊接接头性能，焊接后建议进行去应力处理，一般加热到300 - 350°C回火，以消除残余应力。
在能源领域，特别是核能工业中，316H不锈钢（对应中国牌号07Cr17Ni12Mo2）是第四代钠冷快堆的关键材料。例如，采用高纯净316H不锈钢连铸坯制造的“世界直径最大、重量最大的无焊缝整体不锈钢环形锻件”已成功应用于我国福建霞浦60万千瓦快堆示范堆的核心部件支撑环。该材料的成功研发与应用，解决了“卡脖子”难题，已替代进口并批量用于霞浦、秦山等国内多座核电站及“华龙一号”海外项目等国家重点核电工程。
此外，凭借其良好的高温强度和抗蠕变性能，316H不锈钢也广泛应用于化工、石化、电力等行业的高温高压环境，用于制造压力容器、储罐、热交换器、管道系统、法兰、阀门及泵等设备。
316H不锈钢（UNS S31609）的生产、检验和应用遵循多国标准体系，包括中国国家标准（GB）、美国材料与试验协会标准（ASTM）、日本工业标准（JIS）和欧洲标准（EN/DIN）等。
在中国国家标准中，316H不锈钢的牌号对应为07Cr17Ni12Mo2（旧牌号1Cr17Ni12Mo2），统一数字代号为S31609。该牌号适用于多种产品形态，相关标准包括GB/T 3280-2015《不锈钢冷轧钢板和钢带》、GB/T 4237-2015《不锈钢热轧钢板和钢带》、GB/T 4238-2015《耐热钢钢板和钢带》以及GB/T 24511-2017《承压设备用不锈钢和耐热钢钢板和钢带》。在钢管方面，标准包括GB/T 14975-2012《结构用不锈钢无缝钢管》、GB/T 14976-2012《流体输送用不锈钢无缝钢管》和GB/T 12771-2019《流体输送用不锈钢焊接钢管》。其牌号与化学成分由GB/T 20878-2024《不锈钢牌号及化学成分》明确规定。
在美国标准体系中，其统一编号为UNS S31609，常见牌号为316H。该材料在不同产品类型中对应不同的ASTM规范，包括用于压力容器及一般用途钢板、薄板和钢带的ASTM A240/A240M，用于锻制法兰、管件及阀门的ASTM A182/A182M。无缝钢管标准包括锅炉、热交换器用的ASTM A213/A213M和高温用的ASTM A376/A376M，焊接钢管标准包括锅炉、热交换器用的ASTM A249/A249M。化学成分指南由ASTM A959提供，SAE标准J405也涵盖了其化学成分。
在日本工业标准中，对应牌号为SUS316H。欧洲标准中，常见牌号包括X3CrNiMo 17-13-3（数字牌号1.4436）以及X6 CrNiMo 17-13（数字牌号1.4919
