316Ti u odnosu na 316L: Stabilizirani u odnosu na nisko-ugljični austenitni nehrđajući čelik za zavarene konstrukcije

316L je ispravna zadana za većinu zavarenih proizvoda na sobnoj i umjerenoj temperaturi, jer njegov ultra-niski sadržaj ugljika (0,030% max) već sprječava osjetljivost tijekom standardnog jedno- i više-zavarivanja.316Ti (UNS S31635)zaslužuje svoje mjesto samo u trajnoj povišenoj-temperaturi (otprilike 425-815 stupnjeva / 800-1500 stupnjeva F), kao što su ispušni sustavi, kotlovi i neki europski propisi za tlačne posude, gdje njegova stabilizacija od titana otpornija je na taloženje karbida bolje od niske razine ugljika sama tijekom dugog izlaganja visokim temperaturama.

Što su nehrđajući čelik 316Ti i 316L?

316Ti (UNS S31635) je titanom-stabilizirana verzija nehrđajućeg čelika tipa 316, dok je 316L (UNS S31603) ultra-nisko-ugljična verzija iste osnovne legure -. Oba postoje za rješavanje istog problema, interkristalne korozije nakon zavarivanja, ali dvama različitim metalurškim rutama.

Standardna vrsta316 nehrđajući čelikje sklon senzibilizaciji: tijekom zavarivanja, metal u blizini zavara (zona -zahvaćene toplinom ili ZUT) polako se hladi kroz raspon od 425-815 stupnjeva (800-1500 stupnjeva F), dopuštajući kromu da se spoji s ugljikom i taloži kao kromovi karbidi na granicama zrna.

To lokalno iscrpljuje krom, ostavljajući zrna{0}}granična područja osjetljiva na međukristalnu koroziju. 316L rješava to jednostavnim uklanjanjem većine ugljika tako da ostaje malo za precipitaciju. 316Ti to rješava drugačije: dodaje titan, koji se preferirano veže s ugljikom u obliku titanijevih karbida, ostavljajući krom slobodan za održavanje pasivnog sloja iako obični (više) razine ugljika su još uvijek prisutne.

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

Kako se 316Ti i 316L razlikuju u kemijskom sastavu?

316Ti i 316L dijele gotovo identične raspone kroma, nikla i molibdena; definirajuća razlika je u tome što 316Ti dopušta više nego dvostruko više ugljika od 316L jer je njegov dodatak titana, a ne nizak ugljik, ono što kontrolira senzibilizaciju.

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

Minimum titana nije jednak postotak; izravno je vezan uz sadržaj ugljika i dušika koji toplina stvarno sadrži, izražen kao stabilizacijski omjer.

Što je Ti stabilizacijski omjer i zašto kontrolira IGC otpor?

ASTM A240 zahtjev za stabilizaciju za 316Ti je Ti veći ili jednak 5 x (%C + %N), što jamči 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, ono je što određuje je li određena toplina ispravno stabilizirana.

U praksi to znači da se certifikat mlina za 316Ti treba provjeriti u odnosu na stvarni sadržaj ugljika i dušika te specifične topline, a ne samo u odnosu na maksimalnu gornju granicu titana od 0,70%. Zagrijavanje s ugljikom prema maksimumu od 0,08% zahtijeva proporcionalno više titana da ostane potpuno stabilizirano nego zagrijavanje s ugljikom blizu 0,03%. EETA isporučuje 316Ti s potpunim izvještajima o ispitivanju mlina (MTR) tako da se omjer stabilizacije može provjeriti toplinom po toplinom.

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

316L se primjereno odupire senzibilizaciji kroz temperaturni raspon kroz koji prolazi većina strukturalnih i procesnih zavarivanja, ali 316Ti održava tu otpornost tijekom mnogo dužeg izlaganja visokim-temperaturama, zbog čega je specificiran za kontinuirano povišene-temperature, a ne samo za zavarivanje.

Ovdje opisano ponašanje preosjetljivosti slijedi utvrđeni mehanizam taloženja krom-karbida (ASTM A262 ispitne metode) primijenjen na stabilizirane u odnosu na austenit s niskim-ugljikom.

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

I 316Ti i 316L zavari gotovo su uvijek napravljeni s ER316L ili E316L dodatnim metalom, jer se titan ne može pouzdano prenositi preko zavarivačkog luka - što znači da prednost stabilizacije 316Ti štiti osnovni metal i toplinski-pogođenu zonu, ali sama naslaga zavara obično se oslanja na nisku količinu ugljika, točno kao 316L zavar.

Ovo je često zanemarena točka pri odabiru materijala. Titan preferirano oksidira i većinom se gubi u šljaci i prskanju kada se prenosi kroz zavarivački luk, tako da titan-odgovarajući 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 zahtijeva odgovarajuće stabilizirano punilo iz određenog razloga

Budući da je metal za zavarivanje efektivno nizak-ugljika bez obzira na osnovni-klasu metala, korozijske performanse samog zavarenog sloja regulirane su kemijom tipa 316L-u oba slučaja

Stabilizacijska prednost 316Ti ostvaruje se u nepromijenjenom osnovnom metalu i vanjskoj ZUT-u, gdje je izvorna ravnoteža ugljika-titana očuvana

Čišćenje nakon-zavarivanja (dekapiranje i pasiviranje prema ASTM A967) i dalje je neophodno za oba razreda kako bi se uklonila toplinska nijansa i obnovio pasivni sloj na zavarivanju

Kako se uspoređuju mehanička svojstva 316Ti i 316L?

316Ti ima skromno veće minimalno razvlačenje i vlačnu čvrstoću od 316L u žarenom stanju, i bolje zadržava čvrstoću na trajnoj povišenoj temperaturi, dok oba razreda dijele isto minimalno istezanje.

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

Razlikuju li se 316Ti i 316L u općoj otpornosti na rupičastu i pukotinsku koroziju?

Ne - 316Ti i 316L imaju u biti istu opću otpornost na rupičastu i pukotinsku koroziju, jer titan nije pojam u PREN formuli i oba razreda dijele isti raspon kroma, molibdena i dušika; cijela razlika između njih je otpornost na interkristalnu koroziju nakon zavarivanja ili izlaganja toplini, a ne otpornost na kloridnu piting.

Koje industrije i primjene favoriziraju svaki stupanj?

316L dominira općenitom proizvodnjom zavarenih, prehrambenih, farmaceutskih i arhitektonskih radova na ambijentalnim i umjerenim temperaturama, dok je 316Ti specificiran uglavnom za opremu s trajnom povišenom-temperaturom i u regijama ili kodovima s povijesnim preferencijama za stabilizirane kvalitete.

Kakva je cijena i dostupnost u usporedbi između 316Ti i 316L?

316Ti obično nosi samo skromnu dodatnu cijenu u odnosu na 316L, obično u rasponu od otprilike 5 do 15 posto, ali njegova je praktična dostupnost daleko više regionalno neujednačena - 316L se skladišti uglavnom posvuda, dok je 316Ti češći u Europi i može imati dulja vremena isporuke ili-minimalne narudžbe drugdje.

Pokretač troškova legure: titan je relativno jeftin -dodatak za stabilizaciju, tako da je premija za-sirovi materijal za 316Ti u odnosu na 316L mnogo manja nego, na primjer, premija za super{5}}austenitni stupanj od 6% molibdena u odnosu na 316L

Regionalno skladištenje: 316Ti je tradicionalno češći na europskom tržištu (što odražava njegovu dugu povijest u DIN/EN specifikacijama), dok je 316L zadani nehrđajući materijal na zalihama u većini sjevernoameričkih i azijskih lanaca opskrbe

Vrijeme isporuke: navođenje 316Ti izvan njegovih ključnih regija zaliha može značiti-rokove isporuke za tvornicu, a ne ex-isporuku zaliha - potvrditi dostupnost prije nego što mu se posveti raspored

Trend zamjene: budući da moderni L{0}}razredi pokrivaju većinu radnih uvjeta koji su nekada zahtijevali stabilizaciju, mnoge specifikacije su prema zadanim postavkama pomaknute prema 316L, rezervirajući 316Ti za posebne slučajeve povišene-temperature gdje je to još uvijek jasno opravdano

Kada biste trebali odabrati 316Ti umjesto 316L?

Odaberite 316Ti kada će komponenta imati stalnu uslugu u rasponu osjetljivosti od 425-815 stupnjeva, kada mjerodavni kod ili specifikacija klijenta zahtijevaju stabiliziranu ocjenu ili kada odgovara postojećem sustavu 316Ti; odaberite 316L za gotovo sve ostalo, uključujući standardnu ​​ambijentalnu i zavarenu izradu na umjerenoj temperaturi.

• Komponenta radi kontinuirano ili više puta u rasponu od 425-815 stupnjeva (800-1500 stupnjeva F) → 316Ti
• Regulirajući projektni kod, specifikacija klijenta ili postojeći standard postrojenja zahtijevaju stabilizirani kvalitet → 316Ti
• Zamjena ili proširenje postojećeg 316Ti sustava (ispušni plinovi, kotao, izmjenjivač topline) → 316Ti, radi konzistentnosti materijala
• Standardna ambijentalna-do-umjerena-temperatura zavarene konstrukcije, spremnici i cjevovod → 316L
• Prehrambena, farmaceutska ili arhitektonska primjena bez izlaganja povišenoj-temperaturi → 316L
• Raspored projekta ovisi o ex-dostupnosti zaliha u Sjevernoj Americi ili Aziji → 316L, osim ako se vrijeme isporuke 316Ti ne potvrdi kao prihvatljivo

Ako je razlog za zabrinutost korozija klorida ili morske vode, a ne osjetljivost na visoke-temperature, nijedan stupanj nije prava polazna točka - umjesto toga treba procijeniti viši-PREN stupanj kao što je 254SMO ili dvostruki nehrđajući čelik.

Često postavljana pitanja

P: Je li 316Ti jači od 316L?

O: Da, skromno. 316Ti ima minimalnu granicu razvlačenja od 205 MPa u odnosu na 170 MPa za 316L i minimalnu vlačnu čvrstoću od 515 MPa u odnosu na 485 MPa, prema ASTM A240. Oba dijele isto minimalno istezanje od 40%.

P: Mogu li zavarivati ​​316Ti s dodatnim metalom-koji nosi titan da točno odgovara osnovnom metalu?

O: U standardnoj trgovačkoj praksi, ne. Titan preferirano oksidira i ne prenosi se pouzdano preko zavarivačkog luka, pa se ER316L ili E316L punilo koristi i za 316Ti i za 316L zavare. Samim nanosom zavara stoga upravlja nisko-kemija ugljika bez obzira na to koji se osnovni metal spaja.

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

O: Ne. Oba su stabilizirani austenitni stupnjevi, ali 321 je stabiliziran s niobijem-bez niobija i temelji se na obitelji 18Cr-8Ni (304-tipa) bez molibdena, dok se 316Ti temelji na obitelji 316-tipa koji sadrži molibden sa stabilizacijom titana. 316Ti stoga ima znatno bolju piting i otpornost na koroziju u pukotinama od 321 zbog sadržaja molibdena.

P: Treba li 316L ikada umjesto toga stabilizirani stupanj?

O: Da, posebno za trajnu uslugu povišene-temperature u rasponu osjetljivosti od 425-815 stupnjeva ili gdje važeći kod ili specifikacija zahtijevaju stabilizirani stupanj. Za standardnu ​​ambijentalnu i zavarenu proizvodnju na umjerenoj temperaturi, 316L s niskim udjelom ugljika obično je sam po sebi dovoljan.

P: Jesu li 316Ti i 316L međusobno zamjenjivi za morsku vodu ili klorid?

O: Zapravo da, jer titan ne poboljšava otpornost na rupičastu ili pukotinsku koroziju - oba razreda dijele u biti isti PREN. Ni jedno nije poželjan izbor za agresivno izlaganje kloridima ili potpunu izloženost morskoj vodi; viši-razred molibdena kao što je 254SMO je odgovarajući put nadogradnje za tu uslugu.