316Ti vs 316L: Stabilizirani naspram nisko-ugljičnog austenitnog nehrđajućeg čelika za zavarene konstrukcije

316L je ispravna zadana vrijednost za većinu zavarenih proizvoda na ambijentalnim i umjerenim temperaturama, jer njegov ultra-nizak sadržaj ugljika (0,030% max) već sprječava senzibilizaciju tokom standardnog jedno- i više-zavarivanja.316Ti (UNS S31635)zarađuje samo u trajnom radu na povišenim-temperaturama (otprilike 425-815 stepeni / 800-1500 stepeni F), kao što su izduvni sistemi, bojleri i neki evropski kodovi za posude pod pritiskom, pri čemu je njegova titanijumska stabilizacija otpornija od karbidnih niskih padavina u odnosu na dugotrajnu ekspoziciju.

Šta su nerđajući čelik 316Ti i 316L?

316Ti (UNS S31635) je titanijum-stabilizirana verzija nehrđajućeg čelika tipa 316, dok je 316L (UNS S31603) ultra-nisko-verzija iste osnovne legure - oba postoje za rješavanje istog problema, ali dva različita ruta metala nakon korozije.

Standardni tip316 nerđajući čelikje sklon senzibilizaciji: tokom zavarivanja, metal u blizini zavara (zona{0}}zahvaćena toplinom, ili HAZ) polako se hladi kroz raspon od 425-815 stepeni (800-1500 stepeni F), dozvoljavajući hromu da se kombinuje sa ugljenikom i taloži kao hrom karbidi na granicama zrna.

Ovo lokalno iscrpljuje hrom, ostavljajući granične oblasti zrna-podložnim intergranularnoj koroziji. 316L ovo rješava jednostavnim uklanjanjem većine ugljika tako da je malo ostalo da se taloži. 316Ti rješava drugačije: dodaje titan, koji se prvenstveno vezuje sa ugljikom da bi formirao obični sloj hroma da bi čak i ostavio chromov sloj bez propusnog titanijuma (viši) nivoi ugljenika su i dalje prisutni.

Izvori: ASTM A240/A240M, ASTM A312/A312M, ASTM A276/A276M standardne specifikacije.

Kako se 316Ti i 316L upoređuju po hemijskom sastavu?

316Ti i 316L dijele gotovo identične opsege hroma, nikla i molibdena; Definirajuća razlika je u tome što 316Ti dozvoljava više nego dvostruko više ugljika od 316L jer njegov dodatak titana, a ne niski ugljik, je ono što kontrolira osjetljivost.

Izvor: ASTM A240/A240M kompozicioni zahtjevi za UNS S31635 i UNS S31603.

Minimum titanijuma nije jednak postotak; direktno je vezan za sadržaj ugljika i dušika koji toplina zapravo sadrži, izražen kao stabilizacijski omjer.

Šta je omjer Ti stabilizacije i zašto kontrolira IGC otpor?

Zahtjev za stabilizaciju ASTM A240 za 316Ti je Ti veći od ili jednak 5 x (%C + %N), što garantuje da je prisutno dovoljno titana da se veže sa svakim dostupnim atomom ugljika i dušika prije nego što krom može - ovaj omjer, a ne postotak sirovog titana, je ono što određuje da li je data toplina pravilno stabilizirana.

U praksi, to znači da bi certifikat za mlin za 316Ti trebao biti provjeren u odnosu na stvarni sadržaj ugljika i dušika te specifične topline, a ne samo u odnosu na maksimalni plafon od 0,70% titanijuma. Toplota s ugljikom prema maksimumu od 0,08% zahtijeva proporcionalno više titana da bi ostala u potpunosti stabilizirana nego toplina s ugljikom blizu 0,03%. EETA isporučuje 316Ti potpune izvještaje o ispitivanju mlina (MTR) tako da se omjer stabilizacije može provjeriti toplinom pomoću topline.

Kako 316Ti i 316L odolijevaju senzibilizaciji na različitim temperaturama?

316L se adekvatno odupire senzibilizaciji kroz temperaturni raspon kroz koji prolazi većina strukturalnih i procesnih zavarivanja, ali 316Ti održava tu otpornost tokom mnogo dužeg izlaganja visokim-temperaturama, zbog čega je određen za kontinuiranu uslugu na povišenoj-temperaturi, a ne samo za zavarivanje.

Ponašanje senzibilizacije opisano ovdje slijedi utvrđeni mehanizam taloženja hrom-karbida (ASTM A262 metode ispitivanja) primijenjen na stabilizirane naspram niske{2}}ugljične austenitne klase.

Koji dodatni metal za zavarivanje treba koristiti za 316Ti i 316L?

I 316Ti i 316L zavari su gotovo uvijek napravljeni sa ER316L ili E316L dodatnim metalom, jer titanijum ne može pouzdano prenijeti preko luka zavarivanja - što znači da stabilizacijska prednost 316Ti štiti zonu pogođenu osnovnim metalom i toplinom, ali zavar se upravo taloži na niskom nivou ugljika316.

Ovo je često zanemarena tačka pri odabiru materijala. Titanijum preferirano oksidira i u velikoj mjeri se gubi u šljaci i prskanju kada se prenosi kroz zavarivački luk, tako da titanijum-skladan dodatni metal nije standardna komercijalna praksa. Praktične implikacije:

Navedite ER316L (GTAW/GMAW) ili E316L-16/17 (SMAW) punilo za 316Ti i 316L osnovni metal, osim ako specifikacija projekta ne zahtijeva odgovarajuće stabilizirano punilo iz određenog razloga

Budući da je metal šava efektivno sa niskim-ugljikom, bez obzira na kvalitetu osnovnog{1}}metala, učinak korozije samog naslaga šava je reguliran hemijom tipa 316L- u oba slučaja

Stabilizacijska prednost 316Ti je ostvarena u nepromijenjenom osnovnom metalu i vanjskom HAZ-u, gdje je sačuvan originalni balans titana{1}}ugljika

Čišćenje nakon{0}}varenja (kiseljenje i pasivizacija prema ASTM A967) ostaje neophodno za oba tipa kako bi se uklonila toplotna nijansa i obnovio pasivni sloj na zavaru

Kako se upoređuju mehanička svojstva 316Ti i 316L?

316Ti ima skromno veći minimalni popuštanje i vlačnu čvrstoću od 316L u žarenom stanju, i bolje zadržava čvrstoću na stalno povišenoj temperaturi, dok oba tipa dijele isto minimalno istezanje.

Izvor: ASTM A240/A240M minimalni zahtjevi mehaničkih svojstava za UNS S31635 i UNS S31603, sobna temperatura, žareno stanje.

Da li se 316Ti i 316L razlikuju u opštoj otpornosti na udubljenje i koroziju?

Nema - 316Ti i 316L u suštini imaju istu opštu otpornost na koroziju na rupice i pukotine, jer titanijum nije termin u PREN formuli i oba razreda dijele isti raspon hroma, molibdena i dušika; cijela razlika između njih je otpornost na intergranularnu koroziju nakon zavarivanja ili izlaganja toplini, a ne otpornost na hloridne rupice.

Koje industrije i primjene favoriziraju svaki razred?

316L dominira općom zavarenom proizvodnjom, prehrambenim, farmaceutskim i arhitektonskim radovima na ambijentalnim i umjerenim temperaturama, dok je 316Ti specificiran uglavnom za opremu za dugotrajnu-temperaturu i u regijama ili kodovima sa istorijskim preferencijama za stabilizovane klase.

Kako se cijena i dostupnost upoređuju između 316Ti i 316L?

316Ti obično ima samo skromnu premiju troškova u odnosu na 316L, obično u rasponu od otprilike 5 do 15 posto, ali njegova praktična dostupnost je daleko neujednačena na regionalnom nivou - 316L se uglavnom nalazi svuda, dok je 316Ti češći u Europi i može nositi duže vrijeme isporuke ili minimalne narudžbe{6}}.

Pokretač troškova legure: titan je relativno niski-dodatak za stabilizaciju troškova, tako da je premija sirovog{1}}materijal za 316Ti preko 316L mnogo manja od, na primjer, premije super-austenitnog sloja molibdena od 6% iznad 316L

Regionalne čarape: 316Ti je tradicionalno bio češći na evropskom tržištu (što odražava njegovu dugu istoriju u DIN/EN specifikacijama), dok je 316L standardno nerđajući materijal koji se nalazi u većini severnoameričkih i azijskih lanaca snabdevanja

Vrijeme isporuke: navođenje 316Ti izvan njegovih osnovnih područja zaliha može značiti vrijeme isporuke za mljevenje-vremene isporuke umjesto -isporuke zaliha - potvrditi dostupnost prije nego što mu predate raspored

Trend zamjene: budući da moderni L-klasi pokrivaju većinu uslova rada koji su nekada zahtijevali stabilizaciju, mnoge specifikacije su se pomaknule prema 316L prema zadanim postavkama, rezervirajući 316Ti za specifične slučajeve povišene-temperature gdje je to još uvijek jasno opravdano

Kada biste trebali odabrati 316Ti umjesto 316L?

Odaberite 316Ti kada će komponenta imati trajnu uslugu u opsegu osjetljivosti od 425-815 stepeni, kada upravljački kod ili specifikacija klijenta zahtijevaju stabilizirani nivo, ili kada se podudara sa postojećim 316Ti sistemom; odaberite 316L za u suštini sve ostalo, uključujući standardnu ​​okolinu i zavarenu proizvodnju na umjerenim temperaturama.

• Komponenta radi neprekidno ili uzastopno u opsegu 425-815 stepeni (800-1500 stepeni F) → 316Ti
• Upravljački kodeks dizajna, specifikacija klijenta ili postojeći standard postrojenja zahtijevaju stabilizirani nivo → 316Ti
• Zamjena ili proširenje postojećeg 316Ti sistema (ispuh, bojler, izmjenjivač topline) → 316Ti, za konzistentnost materijala
• Standardne ambijentalne-do-umjerene-zavarene konstrukcije, rezervoari i cjevovodi → 316L
• Hrana, farmaceutska ili arhitektonska primjena bez izloženosti povišenoj-temperaturi → 316L
• Raspored projekta zavisi od ex-dostupnosti zaliha u Sjevernoj Americi ili Aziji → 316L, osim ako se potvrdi da je vrijeme isporuke 316Ti prihvatljivo

Ako je problem koji pokreće pitanje korozija klorida ili morske vode, a ne preosjetljivost na visoke-temperature, nijedna razina nije prava početna tačka - umjesto toga treba procijeniti viši-PREN razred kao što je 254SMO ili duplex nerđajući čelik.

Često postavljana pitanja

P: Da li je 316Ti jači od 316L?

O: Da, skromno. 316Ti ima minimalnu granicu tečenja od 205 MPa naspram 170 MPa za 316L, i minimalnu vlačnu čvrstoću od 515 MPa naspram 485 MPa, prema ASTM A240. Oba imaju isto minimalno izduženje od 40%.

P: Mogu li zavariti 316Ti sa dodatnim metalom koji nosi titanijum- tako da tačno odgovara osnovnom metalu?

O: U standardnoj poslovnoj praksi, ne. Titan oksidira prvenstveno i ne prenosi se pouzdano preko luka zavarivanja, tako da se punilo ER316L ili E316L koristi i za 316Ti i 316L zavare. Sama naslaga zavara je stoga regulirana niskom-hemijom bez obzira na to koji se osnovni metal spaja.

P: Da li je 316Ti isto što i 321 nehrđajući čelik?

O: Ne. Obje su stabilizirane austenitne klase, ali 321 je stabiliziran bez niobijuma-, i baziran je na porodici 18Cr-8Ni (304-tip) bez molibdena, dok je 316Ti baziran na porodici 316Ti koja sadrži molibden 316-Ti, dakle, ima bolju stabilizaciju{{7}T-familija titanijuma, što znači bolje i otpornost na koroziju na pukotine od 321 zbog sadržaja molibdena.

P: Da li je 316L ikada umjesto toga trebao stabilizirani nagib?

O: Da, posebno za trajnu povišenu-uslugu temperature u opsegu osjetljivosti od 425-815 stepeni, ili gdje mjerodavni kod ili specifikacija zahtijevaju stabilizirani nivo. Za standardnu ​​okolinu i zavarenu proizvodnju na umjerenim temperaturama, niski ugljik 316L je normalno dovoljan sam po sebi.

P: Da li su 316Ti i 316L zamjenjivi za korištenje morske vode ili hlorida?

O: U praksi da, jer titanijum ne poboljšava otpornost na koroziju na rupice ili pukotine - oba razreda dijele u suštini isti PREN. Ni jedno ni drugo nije poželjan izbor za agresivno izlaganje hloridima ili potpuno izlaganje morskoj vodi; viši nivo-molibdena kao što je 254SMO je odgovarajući put nadogradnje za tu uslugu.