316Ti lwn 316L: Distabilkan lwn Rendah-Keluli Tahan Karat Austenit Karbon untuk Struktur Dikimpal

316L ialah lalai yang betul untuk kebanyakan fabrikasi yang dikimpal pada suhu ambien dan sederhana, kerana kandungan karbon ultra-rendahnya (0.030% maks) sudah menghalang pemekaan semasa kimpalan satu- dan berbilang-laluan standard.316Ti (UNS S31635)mendapat tempatnya hanya dalam perkhidmatan suhu tinggi-berkekalan (kira-kira 425-815 darjah / 800-1500 darjah F), seperti sistem ekzos, dandang dan beberapa kod kapal tekanan Eropah, di mana penstabilan titaniumnya menahan pemendakan karbida lebih lama daripada suhu rendah karbon sahaja.

Apakah Keluli Tahan Karat 316Ti dan 316L?

316Ti (UNS S31635) ialah versi titanium-stabil keluli tahan karat Jenis 316, manakala 316L (UNS S31603) ialah versi karbon ultra-rendah-dari aloi asas yang sama - kedua-duanya wujud untuk menyelesaikan masalah yang sama, kakisan antara butiran selepas kimpalan logam yang berbeza.

Jenis Standard316 keluli tahan karatterdedah kepada pemekaan: semasa mengimpal, logam berhampiran kimpalan (zon-haba yang terjejas atau HAZ) menyejuk perlahan-lahan melalui julat 425-815 darjah (800-1500 darjah F), membolehkan kromium bergabung dengan karbon dan mendakan sebagai karbida kromium pada sempadan butiran.

Ini secara setempat menghabiskan kromium, menyebabkan butiran-kawasan sempadan terdedah kepada kakisan antara butiran. 316L menyelesaikan masalah ini dengan hanya mengeluarkan sebahagian besar karbon supaya hanya sedikit yang tinggal untuk memendakan. 316Ti menyelesaikannya secara berbeza: ia menambahkan titanium, yang mengikat secara keutamaan walaupun dengan karbon untuk membentuk titanium pasif karbida, meninggalkan titanium karbi pasif biasa. paras karbon (lebih tinggi) masih ada.

Sumber: ASTM A240/A240M, ASTM A312/A312M, spesifikasi standard ASTM A276/A276M.

Bagaimanakah 316Ti dan 316L Bandingkan dalam Komposisi Kimia?

316Ti dan 316L berkongsi julat kromium, nikel dan molibdenum yang hampir sama; perbezaan yang menentukan ialah 316Ti membenarkan lebih daripada dua kali ganda karbon 316L kerana penambahan titaniumnya, bukan karbon rendah, yang mengawal pemekaan.

Sumber: ASTM A240/A240M keperluan komposisi untuk UNS S31635 dan UNS S31603.

Minimum titanium bukanlah peratusan rata; ia terikat terus kepada kandungan karbon dan nitrogen yang sebenarnya terkandung dalam haba, dinyatakan sebagai nisbah penstabilan.

Apakah Nisbah Penstabilan Ti, dan Mengapa Ia Mengawal Rintangan IGC?

Keperluan penstabilan ASTM A240 untuk 316Ti ialah Ti Lebih besar daripada atau sama dengan 5 x (%C + %N), yang menjamin titanium yang mencukupi hadir untuk terikat dengan setiap atom karbon dan nitrogen yang ada sebelum kromium boleh - nisbah ini, bukan peratusan titanium mentah, itulah yang menentukan sama ada haba yang diberikan distabilkan dengan betul.

Dalam praktiknya, ini bermakna sijil kilang untuk 316Ti harus diperiksa terhadap kandungan karbon dan nitrogen sebenar haba spesifik itu, bukan hanya terhadap siling titanium maksimum 0.70%. Haba dengan karbon ke arah maksimum 0.08% memerlukan lebih banyak titanium secara proporsional untuk kekal stabil sepenuhnya daripada haba dengan karbon hampir 0.03%. EETA membekalkan 316Ti dengan laporan ujian kilang penuh (MTR) supaya nisbah penstabilan boleh disahkan haba dengan haba.

Bagaimanakah 316Ti dan 316L Menentang Pemekaan pada Suhu Berbeza?

316L menahan pemekaan dengan secukupnya melalui julat suhu yang dilalui oleh kebanyakan struktur dan proses kimpalan, tetapi 316Ti mengekalkan rintangan itu pada-pendedahan suhu tinggi yang lebih lama, itulah sebabnya ia ditetapkan untuk perkhidmatan suhu tinggi{3}}berterusan dan bukannya untuk kimpalan sahaja.

Tingkah laku pemekaan yang diterangkan di sini mengikut mekanisme pemendakan kromium-karbida (kaedah ujian ASTM A262) yang digunakan pada gred austenit karbon yang stabil berbanding-rendah.

Apakah Logam Pengisi Kimpalan Yang Perlu Digunakan untuk 316Ti dan 316L?

Kedua-dua kimpalan 316Ti dan 316L hampir selalu dibuat dengan logam pengisi ER316L atau E316L, kerana titanium tidak boleh dipindahkan dengan pasti merentasi arka kimpalan - bermakna manfaat penstabilan 316Ti melindungi logam asas dan haba-zon terjejas, tetapi deposit kimpalan itu sendiri biasanya bergantung pada karbon rendah 3,16.

Ini adalah perkara yang sering diabaikan dalam pemilihan bahan. Titanium lebih suka mengoksida dan sebahagian besarnya hilang kepada sanga dan percikan apabila dipindahkan melalui arka kimpalan, jadi logam pengisi yang sepadan dengan titanium-bukan amalan komersial standard. Implikasi praktikal:

Tentukan pengisi ER316L (GTAW/GMAW) atau E316L-16/17 (SMAW) untuk kedua-dua logam asas 316Ti dan 316L, melainkan spesifikasi projek memerlukan pengisi stabil yang sepadan atas sebab tertentu

Oleh kerana logam kimpalan adalah rendah-karbon tanpa mengira asas-gred logam, prestasi kakisan deposit kimpalan itu sendiri dikawal oleh kimia jenis 316L-dalam kedua-dua kes

Kelebihan penstabilan 316Ti direalisasikan dalam logam asas yang tidak terjejas dan HAZ luar, di mana keseimbangan karbon-titanium asal dikekalkan

Pembersihan-pasca kimpalan (penjerukan dan pempasifan mengikut ASTM A967) kekal diperlukan untuk kedua-dua gred untuk menghilangkan warna haba dan memulihkan lapisan pasif pada kimpalan

Bagaimanakah Sifat Mekanikal 316Ti dan 316L Berbanding?

316Ti mempunyai hasil minimum dan kekuatan tegangan yang lebih tinggi sederhana daripada 316L dalam keadaan anil, dan ia mengekalkan kekuatan yang lebih baik pada suhu tinggi yang berterusan, manakala kedua-dua gred berkongsi pemanjangan minimum yang sama.

Sumber: ASTM A240/A240M keperluan sifat mekanikal minimum untuk UNS S31635 dan UNS S31603, suhu bilik, keadaan anil.

Adakah 316Ti dan 316L Berbeza dalam Rintangan Kakisan Lubang Umum dan Celah?

Tiada - 316Ti dan 316L pada asasnya mempunyai rintangan kakisan pitting dan celah am yang sama, kerana titanium bukan istilah dalam formula PREN dan kedua-dua gred berkongsi julat kromium, molibdenum dan nitrogen yang sama; keseluruhan perbezaan antara mereka adalah rintangan kakisan antara butiran selepas kimpalan atau pendedahan haba, bukan rintangan kepada pitting klorida.

Industri dan Aplikasi manakah yang Menggemari Setiap Gred?

316L mendominasi kerja fabrikasi, makanan, farmaseutikal dan seni bina yang dikimpal am pada suhu ambien dan sederhana, manakala 316Ti ditentukan terutamanya untuk peralatan suhu tinggi-mampan dan di kawasan atau kod dengan keutamaan sejarah untuk gred yang stabil.

Bagaimanakah Kos dan Ketersediaan Bandingkan Antara 316Ti dan 316L?

316Ti lazimnya hanya membawa premium kos yang sederhana melebihi 316L, biasanya dalam julat kira-kira 5 hingga 15 peratus, tetapi ketersediaan praktikalnya jauh lebih tidak sekata secara serantau - 316L ditebar pada asasnya di mana-mana sahaja, manakala 316Ti lebih biasa di Eropah dan boleh membawa masa penghantaran yang lebih lama atau kilang-minimum pesanan di tempat lain.

Pemacu kos aloi: titanium ialah tambahan penstabilan kos-yang agak rendah, jadi premium-bahan mentah untuk 316Ti melebihi 316L adalah jauh lebih kecil daripada, contohnya, premium 6% molibdenum super-gred austenit melebihi 316L

Stok serantau: 316Ti secara tradisinya lebih biasa di pasaran Eropah (mencerminkan sejarah panjangnya dalam spesifikasi DIN/EN), manakala 316L ialah stok tahan karat lalai dalam kebanyakan rantaian bekalan Amerika Utara dan Asia

Masa utama: menyatakan 316Ti di luar kawasan stok terasnya boleh bermakna-masa utama pesanan kilang dan bukannya bekas-penghantaran stok - mengesahkan ketersediaan sebelum membuat jadual kepadanya

Aliran penggantian: kerana gred L-moden meliputi kebanyakan keadaan perkhidmatan yang sekali memerlukan penstabilan, banyak spesifikasi telah beralih ke arah 316L secara lalai, menempah 316Ti untuk kes suhu tinggi-yang tertentu yang masih jelas wajar

Bilakah Anda Harus Memilih 316Ti Lebih 316L?

Pilih 316Ti apabila komponen akan melihat perkhidmatan yang berterusan dalam julat pemekaan 425-815 darjah, apabila kod pentadbir atau spesifikasi pelanggan memerlukan gred yang stabil atau apabila memadankan sistem 316Ti sedia ada; pilih 316L untuk semua yang lain, termasuk fabrikasi kimpalan ambien standard dan suhu sederhana.

• Komponen beroperasi secara berterusan atau berulang kali dalam julat 425-815 darjah (800-1500 darjah F) → 316Ti
• Kod reka bentuk yang mengawal, spesifikasi pelanggan atau standard loji sedia ada memerlukan gred yang stabil → 316Ti
• Penggantian atau lanjutan sistem 316Ti sedia ada (ekzos, dandang, penukar haba) → 316Ti, untuk ketekalan bahan
• Struktur kimpalan, tangki dan perpaipan standard-kepada{1}}sederhana-suhu sederhana → 316L
• Aplikasi makanan, farmaseutikal atau seni bina tanpa-pendedahan suhu → 316L
• Jadual projek bergantung pada bekas-ketersediaan stok di Amerika Utara atau Asia → 316L, melainkan masa utama 316Ti disahkan boleh diterima

Jika kebimbangan yang mendorong soalan adalah klorida atau kakisan air laut dan bukannya pemekaan suhu-tinggi, kedua-dua gred adalah titik permulaan yang betul - gred PREN yang lebih tinggi-seperti 254SMO atau keluli tahan karat dupleks harus dinilai sebaliknya.

Soalan Lazim

S: Adakah 316Ti lebih kuat daripada 316L?

J: Ya, sederhana. 316Ti mempunyai kekuatan hasil minimum 205 MPa berbanding 170 MPa untuk 316L dan kekuatan tegangan minimum 515 MPa berbanding 485 MPa, di bawah ASTM A240. Kedua-duanya berkongsi pemanjangan minimum 40% yang sama.

S: Bolehkah saya mengimpal 316Ti dengan logam pengisi bearing-titanium agar sepadan dengan logam asas dengan tepat?

J: Dalam amalan komersial standard, tidak. Titanium lebih suka mengoksida dan tidak bergerak dengan pasti merentasi arka kimpalan, jadi pengisi ER316L atau E316L digunakan untuk kedua-dua kimpalan 316Ti dan 316L. Oleh itu, deposit kimpalan itu sendiri dikawal oleh-kimia karbon rendah tanpa mengira logam asas yang sedang dicantumkan.

S: Adakah 316Ti sama dengan keluli tahan karat 321?

J: Tidak. Kedua-duanya adalah gred austenit yang distabilkan, tetapi 321 distabilkan dengan bebas niobium-dan berdasarkan kepada keluarga 18Cr-8Ni (304-jenis) tanpa molibdenum, manakala 316Ti adalah berdasarkan kepada keluarga 316-jenis jenis molibdenum dan oleh itu penstabilan korvis titanium{9}}yang lebih baik{9}} rintangan daripada 321 kerana kandungan molibdenumnya.

S: Adakah 316L memerlukan gred yang stabil?

J: Ya, khusus untuk perkhidmatan suhu tinggi-berkekalan dalam julat pemekaan 425-815 darjah, atau apabila kod atau spesifikasi pentadbir memerlukan gred yang stabil. Untuk fabrikasi kimpalan ambien dan suhu sederhana standard, karbon rendah 316L biasanya mencukupi dengan sendirinya.

S: Adakah 316Ti dan 316L boleh ditukar ganti untuk perkhidmatan air laut atau klorida?

J: Secara berkesan ya, kerana titanium tidak meningkatkan rintangan kakisan pitting atau celah - kedua-dua gred pada dasarnya berkongsi PREN yang sama. Pilihan pilihan untuk klorida yang agresif atau pendedahan air laut penuh tidak menjadi pilihan; gred-molibdenum yang lebih tinggi seperti 254SMO ialah laluan naik taraf yang sesuai untuk perkhidmatan itu.