316Ti vs 316L: Stabiloitu vs. matala{2}}hiiliausteniittinen ruostumaton teräs hitsattuihin rakenteisiin

316L on oikea oletusarvo useimmille hitsatuille valmistuksille ympäristön ja kohtuullisissa lämpötiloissa, koska sen ultra-alhainen hiilipitoisuus (enintään 0,030 %) estää jo herkistymisen tavallisen yksivaiheisen- ja monivaihehitsauksen aikana.316Ti (UNS S31635)ansaitsee paikkansa vain jatkuvassa kohonneessa{0}}lämpötilassa (noin 425-815 astetta / 800-1500 astetta F), kuten pakojärjestelmissä, kattiloissa ja joissakin eurooppalaisissa paineastiakoodeissa, joissa sen titaanistabilointi kestää kovametallisaostumista paremmin kuin pelkkä korkean hiilidioksidin altistus pitkällä aikavälillä.

Mitä ovat 316Ti ja 316L ruostumaton teräs?

316Ti (UNS S31635) on titaani-stabiloitu versio tyypin 316 ruostumattomasta teräksestä, kun taas 316L (UNS S31603) on ultra-vähähiilinen-versio samasta perusseoksesta -, mutta molemmat ovat olemassa saman ongelman ratkaisemiseksi, kahden kierteen korroosion jälkeen.

Vakiotyyppi316 ruostumatonta terästäon alttiina herkistymiselle: hitsauksen aikana metalli hitsin lähellä (lämmön{0}}vaikutusalue eli HAZ) jäähtyy hitaasti 425-815 asteen (800-1500 astetta F) läpi, jolloin kromi yhdistyy hiilen kanssa ja saostuu kromikarbideina raerajoilla.

Tämä köyhdyttää kromia paikallisesti jättäen rakeiden-raja-alueet alttiiksi rakeidenväliselle korroosiolle. 316L ratkaisee tämän yksinkertaisesti poistamalla suurimman osan hiilestä, joten jää vain vähän saostumaan. tavallisia (korkeampia) hiilipitoisuuksia on edelleen olemassa.

Lähteet: ASTM A240/A240M, ASTM A312/A312M, ASTM A276/A276M standardispesifikaatiot.

Miten 316Ti ja 316L vertautuvat kemiallisesta koostumuksesta?

316Ti ja 316L jakavat lähes identtiset kromi-, nikkeli- ja molybdeenialueet; ratkaiseva ero on se, että 316Ti sallii yli kaksinkertaisen hiilen 316L:ään, koska sen titaanilisäys, ei vähähiilinen, hallitsee herkistymistä.

Lähde: ASTM A240/A240M koostumusvaatimukset UNS S31635:lle ja UNS S31603:lle.

Titaanin vähimmäismäärä ei ole tasainen prosenttiosuus; se on sidottu suoraan hiili- ja typpipitoisuuteen, jonka lämpö todellisuudessa sisältää, ilmaistuna stabilointisuhteena.

Mikä on Ti-vakautussuhde ja miksi se ohjaa IGC-vastusta?

ASTM A240 -stabilointivaatimus 316Ti:lle on Ti suurempi tai yhtä suuri kuin 5 x (%C + %N), mikä takaa, että titaania on riittävästi sitoutumaan jokaiseen käytettävissä olevaan hiili- ja typpiatomiin, ennen kuin kromi pystyy - tämä suhde, ei raakatitaanin prosenttiosuus, määrää, onko tietty lämpö stabiloitu kunnolla.

Käytännössä tämä tarkoittaa, että 316Ti:n myllysertifikaatti on tarkistettava suhteessa kyseisen ominaislämmön todelliseen hiili- ja typpipitoisuuteen, ei vain 0,70 %:n maksimititaanikatoon. Lämpö, ​​jossa hiiltä on lähellä 0,08 %:n maksimiarvoa, vaatii suhteellisesti enemmän titaania pysyäkseen täysin stabiilina kuin lämpö, ​​jossa hiiltä on lähellä 0,03 %. EETA toimittaa 316Ti:lle täydet myllytestiraportit (MTR:t), joten stabilointisuhde voidaan varmistaa lämmön vaikutuksesta.

Kuinka 316Ti ja 316L kestävät herkistymistä eri lämpötiloissa?

316L kestää herkistymistä riittävästi sillä lämpötila-alueella, jonka läpi useimmat rakenteelliset ja prosessihitsaukset kulkevat, mutta 316Ti säilyttää tämän kestävyyden paljon pidempään korkeassa lämpötilassa, minkä vuoksi se on määritetty jatkuvaan korkeaan lämpötilaan pelkän hitsauksen sijaan.

Tässä kuvattu herkistymiskäyttäytyminen noudattaa vakiintunutta kromi-karbidin saostusmekanismia (ASTM A262 -testimenetelmät), jota sovelletaan stabiloituihin ja vähähiiliseen{2}}austeniittisiin laatuihin.

Mitä hitsaustäytemetallia tulisi käyttää 316Ti:lle ja 316L:lle?

Sekä 316Ti- että 316L-hitsaukset tehdään lähes aina ER316L- tai E316L-täytemetallilla, koska titaani ei voi siirtyä luotettavasti hitsauskaaren poikki - eli 316Ti:n stabilointietu suojaa perusmetallia ja lämmön-vaikutusaluetta, mutta hitsaus perustuu tyypillisesti matalaan hiilikerrokseen16.

Tämä asia jätetään usein huomiotta materiaalivalinnassa. Titaani hapettuu ensisijaisesti ja häviää suurelta osin kuonaksi ja roiskeiksi, kun se siirretään hitsauskaaren läpi, joten titaani{1}}täytemetalli ei ole tavallinen kaupallinen käytäntö. Käytännön vaikutukset:

Määritä ER316L (GTAW/GMAW) tai E316L-16/17 (SMAW) täyteaine sekä 316Ti- että 316L-epäjalometallille, ellei projektispesifikaatiossa vaadita vastaavaa stabiloitua täyteainetta tietystä syystä.

Koska hitsausmetalli on tehokkaasti vähähiilistä-jalometallilaadusta riippumatta, itse hitsausmassan korroosiokykyä säätelee molemmissa tapauksissa 316L--tyyppinen kemia

316Ti:n stabilointietu toteutuu koskemattomassa epäjalometallissa ja ulkoisessa HAZ:ssa, jossa alkuperäinen titaani-hiilitasapaino säilyy

Jälki-hitsin puhdistus (peittaus ja passivointi ASTM A967:n mukaan) on edelleen tarpeen molemmille laaduille lämpösävyn poistamiseksi ja passiivisen kerroksen palauttamiseksi hitsissä.

Miten 316Ti:n ja 316L:n mekaaniset ominaisuudet verrataan keskenään?

316Ti:n minimimyötö- ja vetolujuus on hieman korkeampi kuin 316L hehkutetussa tilassa, ja se säilyttää lujuutensa paremmin jatkuvassa kohotetussa lämpötilassa, kun taas molemmilla lajeilla on sama minimivenymä.

Lähde: ASTM A240/A240M mekaanisten ominaisuuksien vähimmäisvaatimukset UNS S31635:lle ja UNS S31603:lle, huoneenlämpötila, hehkutettu kunto.

Eroavatko 316Ti ja 316L yleisessä piste- ja rakokorroosionkestävyydessä?

Millään - 316Ti:llä ja 316L:llä ei ole olennaisesti samaa yleistä piste- ja rakokorroosionkestävyyttä, koska titaani ei ole termi PREN-kaavassa ja molemmilla laatuluokilla on samat kromi-, molybdeeni- ja type-alueet. Koko ero niiden välillä on rakeiden välinen korroosionkestävyys hitsauksen tai lämpöaltistuksen jälkeen, ei kloridipisteiden kestävyys.

Mitkä toimialat ja sovellukset suosivat jokaista luokkaa?

316L hallitsee yleistä hitsattua valmistusta, elintarvike-, lääke- ja arkkitehtuurityötä ympäristön lämpötilassa ja kohtalaisissa lämpötiloissa, kun taas 316Ti on tarkoitettu pääasiassa jatkuvaan kohonneeseen -lämpötiloihin ja alueilla tai koodeilla, joilla on historiallisesti suositeltu stabiloituja laatuja.

Kuinka hinta ja saatavuus verrataan 316Ti:n ja 316L:n välillä?

316Ti:n hinta on tyypillisesti vain vaatimaton yli 316 litrassa, yleensä noin 5–15 prosenttia, mutta sen käytännön saatavuus on alueellisesti paljon epätasaisempaa - 316L:tä on varastoitu pääasiassa kaikkialla, kun taas 316Ti on yleisempi Euroopassa ja sillä voi olla pidemmät toimitusajat tai{6}}tilausminimi muualla.

Lejeerinkin kustannustekijä: titaani on suhteellisen alhainen-kustannuksia stabiloiva lisäaine, joten raaka--lisämateriaali 316Ti:lle yli 316 litralle on paljon pienempi kuin esimerkiksi 6 % molybdeenin super-austeniittisen laadun yli 316 litrassa.

Alueellinen varastointi: 316Ti on perinteisesti ollut yleisempi Euroopan markkinoilla (heijastaa sen pitkää historiaa DIN/EN-spesifikaatioissa), kun taas 316L on ruostumattomasta teräksestä valmistettu oletusvarasto useimmissa Pohjois-Amerikan ja Aasian toimitusketjuissa.

Toimitusaika: 316Ti:n määrittäminen ydinvarastoalueensa ulkopuolelle voi tarkoittaa tehtaan-tilausaikoja eikä -varaston toimitusta - vahvistaa saatavuus ennen aikataulun tekemistä.

Korvaustrendi: koska nykyaikaiset L-luokat kattavat suurimman osan käyttöolosuhteista, jotka aikoinaan vaativat vakautta, monet tekniset tiedot ovat siirtyneet oletusarvoisesti kohti 316L:tä, jolloin 316Ti on varattu tiettyihin kohonneisiin-lämpötilatapauksiin, joissa se on edelleen selvästi perusteltua

Milloin sinun pitäisi valita 316Ti yli 316L?

Valitse 316Ti, kun komponentti näkee jatkuvaa palvelua 425-815 asteen herkistysalueella, kun hallitseva koodi tai asiakasspesifikaatio vaatii stabiloitua arvoa tai kun se vastaa olemassa olevaa 316Ti-järjestelmää; Valitse 316L käytännössä kaikkeen muuhun, mukaan lukien normaali ympäristön lämpötila ja keskilämpötilainen hitsausvalmistus.

• Komponentti toimii jatkuvasti tai toistuvasti alueella 425-815 astetta (800-1500 astetta F) → 316Ti
• Hallitseva suunnittelukoodi, asiakkaan spesifikaatio tai olemassa oleva laitosstandardi edellyttää stabiloitua laatua → 316Ti
• Olemassa olevan 316Ti-järjestelmän vaihto tai laajennus (pakokaasu, kattila, lämmönvaihdin) → 316Ti materiaalin yhtenäisyyden vuoksi
• Hitsatut rakenteet, säiliöt ja putkistot vakio{0}}--keskilämpöiseen-lämpötiloihin → 316L
• Elintarvike-, lääke- tai arkkitehtoninen sovellus ilman-altistusta korkealle lämpötilalle → 316L
• Projektin aikataulu riippuu -varaston saatavuudesta Pohjois-Amerikassa tai Aasiassa → 316L, ellei 316Ti läpimenoaika ole vahvistettu hyväksyttäväksi

Jos kysymys on kloridi- tai meriveden korroosiosta korkean-lämpötilaherkistymisen sijaan, kumpikaan laatu ei ole oikea lähtökohta - korkeampi-PREN-laatu, kuten 254SMO tai duplex-ruostumaton teräs, tulisi sen sijaan arvioida.

Usein kysytyt kysymykset

K: Onko 316Ti vahvempi kuin 316L?

V: Kyllä, hieman Molemmilla on sama 40 %:n vähimmäisvenymä.

K: Voinko hitsata 316Ti:n titaani-laakeroidulla täytemetallilla, jotta se vastaa täsmälleen perusmetallia?

V: Normaalissa kaupallisessa käytännössä ei. Titaani hapettuu ensisijaisesti eikä siirry luotettavasti hitsauskaaren läpi, joten ER316L- tai E316L-täyteainetta käytetään sekä 316Ti- että 316L-hitsauksissa. Itse hitsausmassaa säätelee siksi vähähiilinen kemia, riippumatta siitä, mitä epäjaloa metallia liitetään.

K: Onko 316Ti sama kuin 321 ruostumaton teräs?

V: Ei. Molemmat ovat stabiloituja austeniittisia laatuja, mutta 321 on stabiloitu niobium-vapaalla, ja se perustuu 18Cr-8Ni (304-tyyppi) -perheeseen ilman molybdeeniä, kun taas 316Ti perustuu molybdeeniä sisältävään 316-tyyppiseen pituuteen, jolla on parempi merkitys rakokorroosionkestävyys kuin 321 sen molybdeenipitoisuuden vuoksi.

K: Tarvitseeko 316L koskaan sen sijaan stabiloitua laatua?

V: Kyllä, erityisesti jatkuvaa kohonnutta{0}}lämpötilaa varten 425-815 asteen herkistysalueella tai silloin, kun hallitseva koodi tai spesifikaatio vaatii vakiintunutta arvoa. Normaalissa ympäristön lämpötilassa ja keskilämpötilassa hitsatussa valmistuksessa 316L:n vähähiilinen riittää yleensä yksinään.

K: Ovatko 316Ti ja 316L vaihdettavissa merivesi- tai kloridipalveluun?

V: Käytännössä kyllä, koska titaani ei paranna piste- tai rakokorroosionkestävyyttä - molemmilla laatuluokilla on olennaisesti sama PREN. Kumpikaan ei ole paras valinta aggressiiviselle kloridialtistukselle tai täydelliselle merivedelle altistumiseen; korkeampi-molybdeenilaatu, kuten 254SMO, on sopiva päivityspolku kyseiselle palvelulle.