Titaani{0}}Stabiloitu ruostumaton teräs 316Ti: ominaisuudet, standardit ja sovellukset

316Ti on titaanista{1}}stabiloitu tyypin 316 muunnos, joka on standardoitu UNS S31635:ksi ASTM A240:ssä ja EN 1.4571:ksi eurooppalaisissa standardeissa. Se valitaan aina, kun molybdeeni{7}}austeniittista terästä täytyy hitsata tai käyttää lämpötila-alueella, jossa standardi 316 herkistyy, ilman jälki-hitsauksen hehkutuksen kustannuksia ja läpimenoaikaa.

Periaate on yksinkertainen: titaanilla on vahvempi affiniteetti hiileen kuin kromilla. Hitsauksen tai käyttölämmityksen aikana titaani yhdistyy ensin hiilen kanssa, jolloin kromi pysyy liuenneena matriisiin ja suojaava oksidikerros säilyy ehjänä.

Kemiallinen koostumus ASTM A240 mukaan

Elementti	316Ti, UNS S31635 (paino-%)
Hiili, max	0.08
Kromi	16.0–18.0
Nikkeli	10.0–14.0
Molybdeeni	2.0–3.0
Titaani	5 x (C + N) min - 0,70 max
Typpi, max	0.10
Mangaani, max	2.00
Pii, max	0.75
Fosfori, max	0.045
Rikki, max	0.030

Titaaniraja on kirjoitettu hiili- ja typpipitoisuuden kerrannaisena: titaania on oltava riittävästi sitoakseen kaiken hiilen ja typen, mutta ei niin paljon, että karkeat titaaniyhdisteet vähentäisivät sitkeyttä. Tyypillisellä 0,05 prosentin hiilipitoisuudella minimititaani on noin 0,30 prosenttia.

Mekaaniset ominaisuudet, hehkutettu

Omaisuus	Arvo
Vetolujuus, min (MPa)	515
0,2 % myötöraja, min (MPa)	205
Venymä 50 mm, min (%)	40
Kovuus, max (HB)	217

Herkistyminen ja rakeiden välinen korroosionkestävyys

Standardi 316 herkistyy, kun sitä pidetään noin 425 - 850 C:ssa: kromikarbidit saostuvat raerajoilla, ja kromi-tyhjennetyt vyöhykkeet syöpyvät ensisijaisesti. Tämä tapahtuu hitsien lämmön{5}}vaikutusalueella ja huoltolaitteissa, jotka toimivat kyseisessä lämpötilaikkunassa. 316Ti:ssä hiiltä kuluttavat sen sijaan titaanikarbidit, joten raeraajat säilyttävät kromipitoisuutensa. Tästä syystä 316Ti-hitsaukset säilyttävät korroosionkestävyyden ilman jälki{10}}hitsauksen hehkutusta, mikä on ratkaiseva kustannus- ja aikatauluetu kentällä -asennetuissa kemiantehtaissa ja voimalaitteissa.

Korkean{0}}lämpötilojen käyttäytyminen

Noin 600 C:n yläpuolella 316Ti säilyttää suuremman osan huoneenlämpötilastaan-myötölujuudestaan ​​kuin stabiloimaton 316, koska hienot titaanikarbidit kiinnittävät mikrorakennetta ja hidastavat virumista. Tämä tekee siitä käytännöllisen valinnan 600-800 C:n lämpötilassa toimiville uunin sisäosille, poistojärjestelmille, kattilan sisustuksille ja lämmönsiirtimen komponenteille, joissa 316 pehmenee huomattavasti. Jatkuvaa suunnittelua varten näissä lämpötiloissa sallittu jännitys tulee silti ottaa soveltuvista standardin EN 1.4571 tai UNS S31635 kooditaulukoista.

Vakiovastineet ja lomakkeet

316Ti on merkitty UNS S31635:ssä ASTM A240:ssä levyille, levyille ja nauhoille, ja EN 1.4571, jonka teräsnimi on X6CrNiMoTi17-12-2 standardissa EN 10088-2 levyille ja nauhoille ja EN 10088-3 tankoille. Japanilaisen merkinnän SUS316Ti kattaa JIS G4304 levyille ja JIS G4303 tangoille. Kaikki nimitykset kuvaavat samaa titaanistabiloitua molybdeenipitoista austeniittista terästä, ja alueelliset vastineet yksinkertaistavat paikallista sertifiointia ja hankintaa.

Tyypillisiä käyttökohteita ovat hitsatut kemialliset prosessiputket ja astiat, joissa hitsiä ei voida hehkuttaa; laivojen laitteistot ja offshore-laitteet; Lämmönvaihtimet ja lauhduttimet voimalaitoksissa; farmaseuttiset ja biotekniset reaktorit; elintarvikkeiden jalostuslaitteet, joissa on aggressiivinen puhdistusjakso; ja korkean lämpötilan{0}}uuni- ja poistoilmaosat.

FAQ

Miksi 316Ti on korroosionkestävämpi kuin 316 hitsauksen jälkeen?

Titaani sitoo hiiltä ennen kuin kromi ehtii, joten rakeiden välistä korroosiota aiheuttavia kromi{0}}vähennysvyöhykkeitä ei koskaan muodostu. Raerajat säilyttävät krominsa ja passiivinen kalvo säilyy ehjänä.

Miten titaanipitoisuutta valvotaan?

ASTM A240 vaatii titaania vähintään 5 x (C + N) ja enintään 0,70 prosentin välillä. Liian vähän titaania jättää hiiltä sitoutumatta; liian paljon muodostaa hauraita titaaniyhdisteitä ja heikentää sitkeyttä.

Tarvitseeko 316Ti jälki{1}}hitsauksen hehkutuksen?

Ei. Tämä on ensisijainen syy sen valitsemiseen. Stabilointi estää herkistymisen hitsauslämmön-vaikutusvyöhykkeellä, joten hitsattu kokoonpano voidaan ottaa suoraan käyttöön.

Sopiiko 316Ti laivapalveluun?

Kyllä, samoissa rajoissa kuin 316: 2-3 prosentin molybdeeni vastustaa pistesyöpymistä merivedessä, ja stabilointi pitää hitsit terveinä. Jos kyseessä on jatkuva jatkuva upotus, harkitse duplex- tai superausteniittisia laatuja.

Mitä eroa on 316Ti:llä ja 321:llä?

321, UNS S32100, on titaani-stabiloitu versio 304:stä, eikä sisällä molybdeeniä. 316Ti lisää molybdeeniä 316:sta, mikä antaa paremman piste- ja rakotiivistyksen klorideissa sekä saman stabilointiedun.

Voiko 316Ti korvata 316L:n?

Herkistysalueen hitsatuille rakennuksille 316Ti on usein parempi valinta kuin 316L, kun hitsataan paksuja osia tai kun jälki{2}}hitsaus ei ole käytännöllistä. Kun suurin hitsattavuus ja alhaisin hiilipitoisuus ovat etusijalla, 316L pysyy vakiona.