316Ti pret 316L: stabilizēts un zems{2}}oglekļa austenīta nerūsējošais tērauds metinātām konstrukcijām

316L ir pareizs noklusējuma iestatījums lielākajai daļai metināto izstrādājumu apkārtējās vides un mērenā temperatūrā, jo tā īpaši zemais oglekļa saturs (maks. 0,030%) jau novērš sensibilizāciju standarta vienas - un daudzkārtas{4}}metināšanas laikā.316Ti (UNS S31635)iekaro savu vietu tikai ilgstošas ​​paaugstinātas-temperatūras (aptuveni 425-815 grādi / 800-1500 grādi F), piemēram, izplūdes sistēmās, katlos un dažos Eiropas spiedtvertņu kodos, kur tā titāna stabilizācija ilgstoši iztur karbīda nokrišņus labāk nekā tikai zemas oglekļa temperatūras iedarbība.

Kas ir 316Ti un 316L nerūsējošais tērauds?

316Ti (UNS S31635) ir titāna -stabilizēta 316. tipa nerūsējošā tērauda versija, savukārt 316L (UNS S31603) ir viena un tā paša pamata sakausējuma - īpaši zema oglekļa satura versija -, bet abas pastāv, lai atrisinātu vienu un to pašu problēmu pēc metināšanas, divu starpgrantu korozijas.

Standarta tips316 nerūsējošais tēraudsir pakļauts sensibilizācijai: metināšanas laikā metāls netālu no metinājuma (karstuma -ietekmētā zona jeb HAZ) lēnām atdziest līdz 425–815 grādi (800–1500 °F), ļaujot hromam savienoties ar oglekli un izgulsnēties kā hroma karbīdi pie graudu robežām.

Tas lokāli noārda hromu, atstājot graudu-robežu apgabalus neaizsargātus pret starpgranulu koroziju. 316L to atrisina, vienkārši noņemot lielāko daļu oglekļa, tāpēc paliek maz, lai izgulsnētu. 316Ti atrisina to citādi: tas pievieno titānu, kas galvenokārt saistās ar hroma karbija slāni, lai veidotu brīvu ti. joprojām pastāv parastais (augstāks) oglekļa līmenis.

Avoti: ASTM A240/A240M, ASTM A312/A312M, ASTM A276/A276M standarta specifikācijas.

Kā 316Ti un 316L salīdzina ķīmiskajā sastāvā?

316Ti un 316L ir gandrīz identisks hroma, niķeļa un molibdēna diapazons; galvenā atšķirība ir tā, ka 316Ti pieļauj vairāk nekā divas reizes vairāk nekā 316L, jo tā titāna pievienošana, nevis zems oglekļa daudzums, ir tas, kas kontrolē sensibilizāciju.

Avots: ASTM A240/A240M sastāva prasības UNS S31635 un UNS S31603.

Titāna minimums nav vienmērīgs procents; tas ir tieši saistīts ar oglekļa un slāpekļa saturu, ko faktiski satur siltums, kas izteikts kā stabilizācijas koeficients.

Kāds ir Ti stabilizācijas koeficients un kāpēc tas kontrolē IGC pretestību?

ASTM A240 stabilizācijas prasība 316Ti ir Ti, kas ir lielāka vai vienāda ar 5 x (%C + %N), kas garantē, ka titāna daudzums ir pietiekams, lai savienotos ar katru pieejamo oglekļa un slāpekļa atomu, pirms hroms var - šī attiecība, nevis neapstrādāta titāna procentuālais daudzums, nosaka, vai konkrētais siltums ir pareizi stabilizēts.

Praksē tas nozīmē, ka 316Ti dzirnavu sertifikāts ir jāpārbauda attiecībā pret faktisko oglekļa un slāpekļa saturu konkrētajā siltumā, nevis tikai pret 0,70% maksimālo titāna griestu līmeni. Siltumam ar oglekli līdz 0,08% maksimumam ir nepieciešams proporcionāli vairāk titāna, lai tas būtu pilnībā stabilizēts, nekā siltumam ar oglekli tuvu 0,03%. EETA piegādā 316Ti ar pilnu dzirnavu testu pārskatiem (MTR), lai stabilizācijas koeficientu varētu pārbaudīt siltuma ietekmē.

Kā 316Ti un 316L iztur sensibilizāciju dažādās temperatūrās?

316L adekvāti iztur sensibilizāciju temperatūras diapazonā, kuram iet cauri lielākajai daļai strukturālo un procesu metināšanas, bet 316Ti saglabā šo pretestību daudz ilgākas augstas temperatūras iedarbības laikā, tāpēc tas ir paredzēts pastāvīgai paaugstinātas temperatūras lietošanai, nevis tikai metināšanai.

Šeit aprakstītā sensibilizācijas darbība atbilst noteiktajam hroma -karbīda izgulsnēšanas mehānismam (ASTM A262 testa metodes), ko izmanto stabilizētām pret zemu{2}}oglekļa austenīta pakāpēm.

Kādu metināšanas pildvielu vajadzētu izmantot 316Ti un 316L?

Gan 316Ti, gan 316L metinātās šuves gandrīz vienmēr tiek izgatavotas ar ER316L vai E316L pildmetālu, jo titāns nevar droši pārvietoties pa metināšanas loku -, kas nozīmē, ka 316Ti stabilizācijas priekšrocības aizsargā parasto metālu un karstuma-skarto zonu, bet metinātā šuve parasti balstās uz zemu oglekļa nogulsnēšanos31.

Tas ir bieži aizmirsts punkts materiālu izvēlē. Titāns galvenokārt oksidējas un lielā mērā tiek zaudēts izdedžos un šļakatās, kad tas tiek pārnests caur metināšanas loku, tāpēc titāna -pildviela nav standarta komercprakse. Praktiskās sekas:

Norādiet ER316L (GTAW/GMAW) vai E316L-16/17 (SMAW) pildvielu gan parastajam metālam 316Ti, gan 316L, ja vien projekta specifikācijā noteikta iemesla dēļ nav nepieciešama atbilstoša stabilizētā pildviela.

Tā kā metinātajam metālam ir zems -oglekļa daudzums neatkarīgi no pamatmetāla kvalitātes

316Ti stabilizācijas priekšrocības tiek realizētas neskartajā parastajā metālā un ārējā HAZ, kur tiek saglabāts sākotnējais titāna-oglekļa līdzsvars

Lai noņemtu karstuma nokrāsu un atjaunotu pasīvo slāni metināšanas vietā, abām šķirnēm joprojām ir nepieciešama pēc-metinājuma tīrīšana (kodēšana un pasivēšana saskaņā ar ASTM A967).

Kā salīdzina 316Ti un 316L mehāniskās īpašības?

316Ti minimālā ražība un stiepes izturība ir nedaudz augstāka nekā 316 L atkvēlinātā stāvoklī, un tas labāk saglabā izturību ilgstoši paaugstinātā temperatūrā, savukārt abām kategorijām ir vienāds minimālais pagarinājums.

Avots: ASTM A240/A240M minimālās mehānisko īpašību prasības UNS S31635 un UNS S31603, istabas temperatūra, atkvēlināts stāvoklis.

Vai 316Ti un 316L atšķiras vispārējā punktveida un plaisu korozijas pretestībā?

Nevienam - 316Ti un 316L nav būtībā vienādas vispārējās punktveida un plaisu korozijas izturības, jo titāns nav termins PREN formulā un abām kategorijām ir vienāds hroma, molibdēna un slāpekļa diapazons; visa atšķirība starp tiem ir starpgranulu izturība pret koroziju pēc metināšanas vai karstuma iedarbības, nevis izturība pret hlorīda iedobumiem.

Kuras nozares un lietojumi dod priekšroku katrai klasei?

316L dominē vispārējās metinātās ražošanas, pārtikas, farmācijas un arhitektūras darbos apkārtējās vides un mērenā temperatūrā, savukārt 316Ti ir paredzēts galvenokārt ilgstošas ​​paaugstinātas temperatūras iekārtām un reģionos vai kodos, kuros vēsturiski tiek dota priekšroka stabilizētām kategorijām.

Kā salīdzina izmaksas un pieejamību starp 316Ti un 316L?

316Ti parasti nodrošina tikai nelielu izmaksu piemaksu virs 316 L, kas parasti ir aptuveni 5–15 procenti, taču tā praktiskā pieejamība reģionāli ir daudz nevienmērīgāka - 316L tiek glabāts gandrīz visur, savukārt 316Ti ir biežāk sastopams Eiropā un var nodrošināt ilgāku izpildes laiku vai dzirnavu{6}}pasūtījumu minimumu citur.

Sakausējuma izmaksu virzītājspēks: titāns ir salīdzinoši zems-izmaksas stabilizējošs papildinājums, tāpēc izejmateriālu cena 316Ti virs 316 l ir daudz mazāka nekā, piemēram, 6% molibdēna super-austenīta cena virs 316 l.

Reģionālais krājums: 316Ti tradicionāli ir bijis izplatītāks Eiropas tirgū (atspoguļojot tā ilgo vēsturi DIN/EN specifikācijās), savukārt 316L ir noklusējuma nerūsējošā tērauda krājums lielākajā daļā Ziemeļamerikas un Āzijas piegādes ķēžu.

Izpildes laiks: norādot 316Ti ārpus tā galvenajiem uzglabāšanas reģioniem, tas var nozīmēt rūpnīcas-pasūtījuma izpildes laiku, nevis iepriekšēju-krājumu piegādi - apstipriniet pieejamību, pirms veicat grafiku.

Aizstāšanas tendence: tā kā mūsdienu L-klases aptver lielāko daļu pakalpojumu apstākļu, kuriem kādreiz bija nepieciešama stabilizācija, daudzas specifikācijas pēc noklusējuma ir novirzītas uz 316L, rezervējot 316Ti īpašiem paaugstinātas-temperatūras gadījumiem, kad tas joprojām ir skaidri pamatots.

Kad izvēlēties 316Ti vairāk nekā 316L?

Izvēlieties 316Ti, ja komponents redzēs ilgstošu servisu 425-815 grādu sensibilizācijas diapazonā, kad regulējošais kods vai klienta specifikācija pieprasa stabilizētu pakāpi vai ja tas atbilst esošai 316Ti sistēmai; izvēlieties 316L būtībā visam pārējam, tostarp standarta apkārtējās vides un mērenas temperatūras metinātai ražošanai.

• Komponents darbojas nepārtraukti vai atkārtoti 425-815 grādu (800-1500 grādu F) diapazonā → 316Ti
• Vadošajam dizaina kodam, klienta specifikācijai vai esošajam iekārtas standartam ir nepieciešama stabilizēta pakāpe → 316Ti
• Esošās 316Ti sistēmas nomaiņa vai paplašināšana (izplūdes gāze, katls, siltummainis) → 316Ti, lai nodrošinātu materiāla konsistenci
• Standarta apkārtējās vides-līdz-vidējai-temperatūrai metinātas konstrukcijas, tvertnes un cauruļvadi → 316L
• Pārtikas, farmācijas vai arhitektūras pielietojums bez paaugstinātas{0}}temperatūras iedarbības → 316L
• Projekta grafiks ir atkarīgs no krājumu pieejamības

Ja jautājums ir par hlorīda vai jūras ūdens koroziju, nevis paaugstinātu{0}}temperatūras sensibilizāciju, neviena no kategorijām nav pareizais sākumpunkts, - tā vietā ir jānovērtē augstāka-PREN kategorija, piemēram, 254SMO vai dupleksais nerūsējošais tērauds.

Bieži uzdotie jautājumi

J: Vai 316Ti ir stiprāks par 316L?

A: Jā, pieticīgi. 316Ti minimālā tecēšanas robeža ir 205 MPa pret 170 MPa 316 L, un minimālā stiepes izturība ir 515 MPa pret 485 MPa saskaņā ar ASTM A240. Abiem ir vienāds 40% minimālais pagarinājums.

J: Vai es varu metināt 316Ti ar titāna{1}}gultņu pildvielu, lai tas precīzi atbilstu parastajam metālam?

A: standarta komercpraksē nē. Titāns galvenokārt oksidējas un netiek droši pārvietots pa metināšanas loku, tāpēc ER316L vai E316L pildviela tiek izmantota gan 316Ti, gan 316L metinājuma šuvēm. Tāpēc pašu metinājuma nogulsnējumu regulē zema-oglekļa ķīmija neatkarīgi no tā, kurš parastais metāls tiek savienots.

J: Vai 316Ti ir tāds pats kā 321 nerūsējošais tērauds?

A: Nē. Abas ir stabilizētas austenīta kategorijas, bet 321 ir stabilizēta ar niobija-bezīšanu, un tā ir balstīta uz 18Cr-8Ni (304-tipa) saimi bez molibdēna, savukārt 316Ti ir balstīta uz molibdēnu saturošu 316-tipa saimi, kam ir labāka nozīme{tānā. spraugas korozijas izturība nekā 321 tā molibdēna satura dēļ.

J: Vai 316L tā vietā kādreiz ir nepieciešama stabilizēta pakāpe?

A: Jā, īpaši ilgstošai paaugstinātas-temperatūras pakalpojumam 425-815 grādu sensibilizācijas diapazonā vai gadījumos, kad regulējošais kods vai specifikācija pieprasa stabilizētu pakāpi. Standarta apkārtējās vides un mērenas temperatūras metinātai ražošanai parasti pietiek ar 316L zemu oglekļa saturu.

J: Vai 316Ti un 316L ir savstarpēji aizstājami jūras ūdens vai hlorīda pakalpojumam?

A: Faktiski jā, jo titāns neuzlabo izturību pret punktveida vai plaisu koroziju - abām kategorijām būtībā ir viens un tas pats PREN. Nav vēlamā izvēle agresīvai hlorīda vai pilnīgas jūras ūdens iedarbībai; augstāka-molibdēna pakāpe, piemēram, 254SMO, ir piemērotais šī pakalpojuma jaunināšanas ceļš.