Jeklena plošča 316 proti 316Ti: katera je boljša?

Hiter odgovor: Ko vsaka ocena zmaga

Preden se poglobimo v tehnične podrobnosti, je tukaj neposredna primerjava, ki odgovori na prvo vprašanje večine kupcev. Tabela z zelenim poudarkom označuje, katera ocena ima prednost v posamezni kategoriji:

Kaj sta nerjaveče jeklo 316 in 316Ti?

Oba razreda spadata v družino 316 avstenitnih nerjavnih jekel,-ki vsebujejo molibden. Za družino je značilno 16–18 % kroma, 10–14 % niklja in 2–3 % molibdena - kombinacija, ki zagotavlja dobro splošno odpornost proti koroziji in je posebej usmerjena na odpornost proti kloridnim luknjam, slabost starejše družine 304.

AISI 316 (UNS S31600) je standardni delovni konj družine, ki se uporablja v predelavi hrane, farmacevtski proizvodnji, pomorski strojni opremi, kemičnih obratih in arhitekturnih aplikacijah. Je ena najpogosteje proizvedenih vrst nerjavnega jekla na svetu, s široko razpoložljivostjo zalog in konkurenčnimi cenami.

AISI 316Ti (UNS S31635) doda namerno dodajanje titana - običajno 5 × %C do 0,70 mas.% - standardni sestavi 316. Ta titan deluje kot 'lovilec ogljika': ima močnejšo kemijsko afiniteto do ogljika kot krom, zato pri povišanih temperaturah ogljik prednostno tvori titanove karbide (TiC) namesto kromovih karbidov (Cr₂₃C₆). To je celotna inženirska utemeljitev za obstoj 316Ti.

Primerjava kemijske sestave

Kemične sestave po ASTM A240 so skoraj enake, razen dodatka titana v 316Ti in ustrezne razlike v odstotkih ogljika:

Problem preobčutljivosti: zakaj je bil izumljen 316Ti

Da bi razumeli, zakaj 316Ti obstaja, morate razumeti preobčutljivost. Ko so standardna avstenitna nerjavna jekla, kot je 316, izpostavljena temperaturam med 425 stopinj in 850 stopinj - območje, imenovano območje občutljivosti ali območje izločanja karbida -, atomi ogljika, ki se običajno zadržujejo v trdni raztopini, migrirajo na meje zrn in se združijo z bližnjimi atomi kroma, da tvorijo kromove karbide (Cr₂3C₆).

Posledica je območje,-osiromašeno s kromom, ki neposredno meji na vsako mejo zrna. Ta osiromašena območja, kjer lokalna vsebnost kroma pade pod kritični ~11-odstotni prag za pasivnost, postanejo zelo dovzetna za korozivne napade -, zlasti s kislinami. Nastali način okvare, imenovan medkristalna korozija ali razpad zvara, lahko povzroči hitro in strukturno pomembno izgubo materiala.

Varjenje je najpogostejši vzrok. Toplotno-območje (HAZ) zvara prehaja skozi temperaturno območje občutljivosti med segrevanjem in ohlajanjem. V komponenti, ki je zvarjena in nato dana neposredno v uporabo - brez toplotne obdelave po-žarjenju raztopine za ponovni-raztapljanje karbidov - je to območje trajno občutljivo.

Mehanske lastnosti: 316 proti 316Ti

V žarjenem stanju oba razreda izpolnjujeta iste minimalne zahteve ASTM A240. Pri povišanih temperaturah ima 316Ti rahlo prednost pri ohranjanju trdnosti:

Odpornost proti koroziji: žarjeno ali varjeno stanje

To je odločilna dimenzija uspešnosti. Obnašanje obeh razredov se dramatično razlikuje glede na to, ali je bil material varjen brez žarjenja po-varu:

Fizične lastnosti

Cena in razpoložljivost

Za večino nabavnih skupin so stroški in dobavni rok enako pomembni kot tehnična učinkovitost. Tukaj je komercialna realnost obeh razredov:

Razsodba: katerega bi morali izbrati?

Odgovor temelji na-inženiringu, ne na stroških-. Najprej si zastavite eno vprašanje: ali bo kateri koli zvarjeni del te plošče med delovanjem izpostavljen temperaturam med 425 in 850 stopinjami brez popolnega žarjenja raztopine po -varjenju? Če da, navedite 316Ti. Če ne, je 316 prava in bolj ekonomična izbira.

Tipične aplikacije glede na stopnjo

Oprema za predelavo hrane in pijače (cisterne, transporterji, delovne površine)

Posode in cevi za farmacevtsko proizvodnjo (uporabljene žarjene, redno očiščene)

Strojna oprema in oprema za plovila (oprema na palubi, ograje, izpušni sistemi za plovila)

Arhitekturne obloge, pokrovi stebrov in fasadne plošče

Cevovodi kemičnih obratov in toplotni izmenjevalniki, ki delujejo pod 400 stopinj

Medicinski in kirurški instrumenti in oprema

Lupine kotla, ohišje ekonomizatorja in glave izmenjevalnika toplote, ki delujejo nad 500 stopinj

Posode in cevi petrokemične rafinerije, izdelane z varjenjem brez žarjenja po-varju

Komponente sistema za razžveplanje dimnih plinov (FGD), kjer je prisoten kisli kondenzat

Visok{0}}kemični reaktorji za obdelavo organskih kislin

Komponente parnega in kondenznega sistema elektrarne

Sistemi CIP za mlekarne in pivovarne (clean{0}}in-place) s cikli težkega varjenja in čiščenja s kislino

Pogosto zastavljena vprašanja

V: Ali je 316Ti boljši od 316 v vseh situacijah?

O: Ne. 316Ti je posebej boljši, če bodo varjene komponente delovale v temperaturnem območju občutljivosti (425–850 stopinj) brez post-žarjenja po varjenju. V žarjenem stanju ponujata obe kakovosti enakovredno odpornost proti koroziji in mehanske lastnosti. Standard 316 ima prednost, kadar so prednostni stroški, razpoložljivost in obdelovalnost.

V: Ali lahko zamenjam 316Ti za 316 brez sprememb dizajna?

O: Da, v večini primerov je. 316Ti padec-pri nadgradnji v primerjavi z 316 - enakimi standardi dimenzij, enakimi mehanskimi minimumi, enako odpornostjo proti koroziji v žarjenem stanju. Postopki izdelave za varjenje se lahko nekoliko razlikujejo (uporablja se polnilo 316Ti ali polnilo 316L). Z veljavno konstrukcijsko kodo (ASME, EN itd.) vedno potrdite, da je 316Ti naveden za vaš tlačni razred in pogoje uporabe.

V: Ali je 316Ti enak 316L v smislu učinkovitosti varjenja?

O: Ne. 316L (nizka vsebnost ogljika, manj kot ali enako 0,030 % C) zmanjša -, vendar ne odpravi - tveganja preobčutljivosti z omejevanjem količine ogljika, ki je na voljo za tvorbo kromovih karbidov. Pri zelo visokih temperaturah ali počasnem ohlajanju lahko 316L še vedno povzroči občutljivost. 316Ti odpravi tveganje tako, da ujame ogljik kot TiC ne glede na izpostavljenost temperaturi. Za najzahtevnejše aplikacije 316Ti zagotavlja najbolj zanesljivo zaščito.

V: Katero dodajno kovino naj uporabim za varjenje 316Ti?

O: Standardno priporočilo je polnilna žica ER316Ti ali elektroda E316Ti, ki se ujema s kemijo navadnih kovin, vključno s titanovim stabilizatorjem. Druga možnost je, da se ER316L (nizka vsebnost ogljika, brez titana) široko uporablja za zvare 316Ti pri nižjih-temperaturnih aplikacijah, ker sama zvarna kovina ni stabilizirana -, osnovna kovina 316Ti pa je. Vedno si oglejte veljavno specifikacijo varilnega postopka (WPS) za svojo aplikacijo.

V: Kakšne so mednarodne oznake za 316Ti?

O: 316Ti je znan pod več enakovrednimi oznakami: AISI 316Ti (ZDA), UNS S31635 (ZDA), EN 1.4571 (Evropa), X6CrNiMoTi17-12-2 (nemški/evropski kemijski simbol) in GOST 10Kh17N13M2T (Rusija). Pri mednarodnem naročanju potrdite kemično sestavo in poročilo o preskusu, namesto da se zanašate samo na ime oznake, saj se pravila o poimenovanju '316Ti' nekoliko razlikujejo glede na standard.