|
Nönnur hvor einkunnin er almennt 'betri'. 316 er hagkvæmara, víða fáanlegra val fyrir íhluti sem eru notaðir í glæðu ástandi. 316Ti fær verðlaun sín þegar soðnir íhlutir munu sjá viðvarandi hitastig á milli 425 gráður og 850 gráður án eftir-suðuhitameðferðar - aðstæður þar sem staðall 316 er næm fyrir 316 er ekki viðkvæm fyrir 6. |

Fljóta svarið: Þegar hver einkunn vinnur
Áður en kafað er í tæknileg smáatriði, hér er beinn samanburður sem svarar fyrstu spurningu flestra kaupenda. Taflan notar grænan hápunkt til að gefa til kynna hvaða einkunn hefur yfirburði í hverjum flokki:
|
Frammistöðuflokkur |
316 staðall |
316Ti |
|
Næmingarþol (soðið, engin glæðing) |
Léleg - karbíð myndast við kornamörk yfir 425 gráðum |
Frábært - Ti bindur kolefni, kemur í veg fyrir ofnæmi |
|
Grunnplata tæringarþol (glæðing) |
Frábært - sem jafngildir 316Ti í mylluástandi |
Frábært - jafnt og 316 í glæðu ástandi |
|
High-temperature strength (>500 gráður) |
Í meðallagi |
Örlítið betri - Ti festir kornmörk |
|
holaþol (PREN) |
Jafnt - PREN ≈25 fyrir báðar einkunnir |
Jafnt - sama Cr og Mo innihald |
|
Efniskostnaður |
Lækkið - engin títanviðbót |
5–15% iðgjald yfir 316 |
|
Alþjóðlegt framboð |
Frábær - vara sem er alls staðar á lager |
Góður - gæti þurft mill order á sumum mörkuðum |
|
Vinnanleiki |
Gott |
Örlítið erfiðara vegna TiC innfellinga |
|
Tæringarþol suðusvæðis (engin glæðing) |
Minni - hættu á ofnæmi í HAZ |
Full viðnám haldið í HAZ |
|
Yfirborðsgæði (plata) |
Frábær - sléttari, engin TiC yfirborðsmerki |
Góðar - TiC agnir geta valdið minniháttar yfirborðsbletti |
|
Fylgni: kjarnorku- og matvælareglur |
Víða samþykkt |
Samþykkt; staðfestu Ti með kóða heimild |
Hvað eru 316 og 316Ti ryðfríu stáli?
Báðar tegundir tilheyra 316 fjölskyldu mólýbden-sem ber austenítískt ryðfrítt stál. Fjölskyldan einkennist af 16–18% krómi, 10–14% nikkeli og 2–3% mólýbdeni - samsetningu sem gefur góða almenna tæringarþol og miðar sérstaklega að viðnám gegn klóríðholum, sem er veikleiki eldri 304 fjölskyldunnar.
AISI 316 (UNS S31600) er staðall vinnuhestur fjölskyldunnar, notaður í matvælavinnslu, lyfjaframleiðslu, sjávarbúnaði, efnaverksmiðjum og byggingarlistum. Það er ein útbreiddasta ryðfríu stáltegundin í heiminum, með mikið framboð á lager og samkeppnishæf verð.
AISI 316Ti (UNS S31635) bætir vísvitandi títanviðbót - venjulega 5 × %C til 0,70% miðað við þyngd - við venjulega 316 samsetningu. Þetta títan virkar sem „kolefnishreinsiefni“: það hefur sterkari efnafræðilega sækni í kolefni en króm gerir, þannig að við hærra hitastig myndar kolefnið helst títankarbíð (TiC) frekar en krómkarbíð (Cr₂₃C₆). Þetta er öll verkfræðileg rök fyrir tilvist 316Ti.
Samanburður á efnasamsetningu
Efnasamsetningin samkvæmt ASTM A240 er næstum eins nema hvað varðar títaníumblöndunina í 316Ti og samsvarandi mismun á kolefnisheimildum:
|
Frumefni |
316 (ASTM A240) |
316Ti (ASTM A240) |
Mikilvægi |
|
Króm (Cr) |
16.0–18.0% |
16.0–18.0% |
Sama - tæringarþol grunnlína |
|
Nikkel (Ni) |
10.0–14.0% |
10.0–14.0% |
Sami - austenite stabilizer |
|
Mólýbden (Mo) |
2.0–3.0% |
2.0–3.0% |
Sama - holaviðnám |
|
Kolefni (C) |
Minna en eða jafnt og 0,08% |
Minna en eða jafnt og 0,08% |
Sama hámark; en Ti hlutleysir C í 316Ti |
|
Títan (Ti) |
Ekki bætt við |
5×C mín, minna en eða jafnt og 0,70% |
Lykilaðgreining - kemur stöðugleika gegn næmingu |
|
Köfnunarefni (N) |
Minna en eða jafnt og 0,10% |
Minna en eða jafnt og 0,10% |
Sama |
|
Mangan (Mn) |
Minna en eða jafnt og 2,00% |
Minna en eða jafnt og 2,00% |
Sama |
|
Kísill (Si) |
Minna en eða jafnt og 0,75% |
Minna en eða jafnt og 0,75% |
Sama |
|
Fosfór (P) |
Minna en eða jafnt og 0,045% |
Minna en eða jafnt og 0,045% |
Sama |
|
Brennisteinn (S) |
Minna en eða jafnt og 0,030% |
Minna en eða jafnt og 0,030% |
Sama |
|
Lágmarksformúlan fyrir títan (5 × %C) tryggir að nóg títan sé alltaf til staðar til að binda allt tiltækt kolefni sem TiC áður en krómkarbíð getur myndast. Fyrir plötu með kolefnishámarkinu 0,08% þýðir þetta að að minnsta kosti 0,40% títan verður að vera til staðar. Í reynd miða flestir framleiðendur við 0,40–0,60% Ti fyrir áreiðanlega stöðugleika. |
Næmingarvandamálið: hvers vegna 316Ti var fundið upp
Til að skilja hvers vegna 316Ti er til þarftu að skilja næmingu. Þegar venjulegt austenítískt ryðfrítt stál eins og 316 verður fyrir hitastigi á milli 425 gráður og 850 gráður - er svið sem kallast næmingarsvið eða karbíðúrfellingarsvið - kolefnisatóm sem venjulega eru geymdar í föstu lausn, flytjast að kornamörkum og sameinast krómatómum í nágrenninu og mynda krómkarbít. (Cr₂3C6).

Afleiðingin er króm-týnt svæði beint við hlið hvers kornamarka. Þessi tæma svæði, þar sem staðbundið króminnihald fer niður fyrir ~11% viðmiðunarmörk fyrir aðgerðaleysi, verða mjög viðkvæm fyrir ætandi árás -, sérstaklega af völdum sýru. Bilunarhamurinn sem myndast, kallaður millikorna tæring eða suðu rotnun, getur valdið hröðu og byggingarlega verulegu efnistapi.
Suðu er algengasta orsökin. Hita-áhrifasvæði (HAZ) suðu fer í gegnum næmingarhitasviðið bæði við hitun og kælingu. Í íhlut sem er soðinn og síðan tekinn beint í notkun - án eftir--suðulausnarglæðandi hitameðferðar til að endur-leysa upp karbíðin - er þetta svæði varanlega næmt.
|
316Ti útilokar þessa áhættu með því að útvega kolefnisgildru í formi títan. Vegna þess að TiC er varmafræðilega stöðugra en Cr₂₃C6 við sömu aðstæður, bindur títanið kolefnið áður en krómeyðing getur átt sér stað. Niðurstaðan: 316Ti er hægt að sjóða án eftirglöðu-suðu og mun halda fullri tæringarþol á hita-svæðinu. |
Vélrænir eiginleikar: 316 vs 316Ti
Í glæðu ástandi uppfylla báðar einkunnir sömu ASTM A240 lágmarkskröfur. Við hærra hitastig hefur 316Ti smá forskot á styrkleikahaldi:
|
Vélræn eign |
316 (ASTM A240, RT) |
316Ti (ASTM A240, RT) |
Hvort er betra? |
|
Min. togstyrk |
Stærri en eða jafnt og 515 MPa |
Stærri en eða jafnt og 515 MPa |
Jafnt við stofuhita |
|
Min. afkastastyrk |
Stærri en eða jafnt og 205 MPa |
Stærri en eða jafnt og 205 MPa |
Jafnt við stofuhita |
|
Min. lenging |
Stærra en eða jafnt og 40% |
Stærra en eða jafnt og 40% |
Jafnt |
|
hörku (hámark) |
Minna en eða jafnt og 217 HB |
Minna en eða jafnt og 217 HB |
Jafnt |
|
Togstyrkur við 500 gráður |
~380 MPa (gerð) |
~400 MPa (gerð) |
316Ti aðeins betri |
|
Afrakstur við 500 gráður |
~130 MPa (gerð) |
~145 MPa (gerð) |
316Ti aðeins betri |
|
Creep strength (long-term, >500 gráður) |
Standard |
Endurbætt (Ti kornmörk festing) |
316Ti betra |
Tæringarþol: Gleitt vs soðið ástand
Þetta er afgerandi frammistöðuvídd. Hegðun beggja flokka er mjög mismunandi eftir því hvort efnið hefur verið soðið án þess að hafa eftir-suðuglæðingu:
|
Tæringarkerfi |
316 - Hætt |
316 - Soðið (engin glæðing) |
316Ti - Annað hvort ástandið |
|
Holaþol (PREN ≈25) |
Frábært |
Minnkað í HAZ |
Frábært |
|
Sprungu tæring |
Gott |
Gott |
Gott |
|
Millikornótt tæring |
Frábært |
Næmur í HAZ |
Frábært |
|
Spennutæringarsprunga (SCC) |
Í meðallagi |
Í meðallagi |
Í meðallagi |
|
Samræmd sýrutæring |
Gott |
Gott (magn) |
Gott |
|
Rörnun á suðu (við-sýruárás) |
Á ekki við - aðeins glæður |
Mikil áhætta |
Á ekki við - stöðugt |
Líkamlegir eiginleikar
|
Eign |
316 staðall |
316Ti |
|
Þéttleiki |
7,98 g/cm³ |
7,96 g/cm³ (Ti lækkar aðeins þéttleika) |
|
Bræðslusvið |
1375–1400 gráður |
1370–1400 gráður |
|
Varmaleiðni |
~14,4 W/(m·K) við 100 gráður |
~14,2 W/(m·K) við 100 gráður |
|
Hitaþensla (20–100 gráður) |
16,5 µm/(m· gráðu) |
16,0 µm/(m· gráðu) |
|
Mýktarstuðull |
193 GPa |
193 GPa |
|
Hámarks þjónustuhiti. (frh.) |
870 gráður |
870 gráður |
|
Segulgegndræpi |
Ekki-segulmagnaðir |
Ekki-segulmagnaðir |
|
Min. þjónustutemp. |
−196 gráður (getur fyrir frost) |
−196 gráður (getur fyrir frost) |
Kostnaður og framboð
Fyrir flest innkaupateymi er kostnaður og afgreiðslutími jafn mikilvægur og tæknileg frammistaða. Hér er viðskiptalegur veruleiki beggja bekkja:
|
Viðskiptaþáttur |
316 staðall |
316Ti |
|
Hlutfallslegur efniskostnaður |
Grunnlína |
5–15% iðgjald (Ti aukagjald) |
|
Lagerframboð |
Strax frá alþjóðlegum dreifingaraðilum |
Hlutabréf á lykilmörkuðum; myllupöntun í öðrum |
|
Stöðluð vörueyðublöð |
Plata, lak, pípa, stöng, festingar, flansar |
Plata, lak, pípa, stöng (píputengi sjaldgæfari) |
|
Dæmigert plötuþykkt á lager |
1–100 mm (flestar stærðir) |
3–50 mm (þykkari=mill röð) |
|
Mill prófskírteini. staðall |
EN 10204 2.2 eða 3.1 |
EN 10204 3.1 (Ti-staðfesting krafist) |
|
Leiðslutími (ekki-lagerstærðir) |
2–4 vikur |
6–12 vikur (myllavalsing) |
Dómurinn: Hvað ættir þú að velja?
Svarið er-drifið verkfræði, ekki kostnaðar-drifið. Spyrðu sjálfan þig einnar spurningu fyrst: Verður einhver soðinn hluti þessarar plötu fyrir hitastigi á milli 425 gráður og 850 gráður í notkun, án þess að fullhlaða-suðulausnarglæðingu? Ef já, tilgreinið 316Ti. Ef nei er 316 rétti og hagkvæmari kosturinn.
|
Veldu 316Ti þegar: Suðusvæði verða fyrir 425–850 gráðu þjónustuhita Eftir-suðuglæðing er óframkvæmanleg eða bönnuð Þungur hlutasmíði með mörgum suðuleiðum Heitt þétt brennisteins- eða fosfórsýru umhverfi Langtíma-líftími er mikilvægur og endurskoðun-er erfið |
Veldu 316 þegar: Varahlutir verða eingöngu notaðir í glæðu (-framboði) ástandi Suðu verður fylgt eftir með fulllausnarglæðingu Fjárhagsáætlun og efnisframboð eru aðaltakmarkanir Notkunarhitastig helst undir 400 gráðum í samfelldri þjónustu Þröng víddarvikmörk krefjast fínrar vinnslu |
|
Ef íhluturinn þinn verður notaður stranglega í glöddu plötu ástandinu - án suðu eða með suðu fylgt eftir með fullri lausnarglæðingu - er engin afköst ástæða til að greiða 316Ti aukagjaldið. Einkunnirnar tvær eru í meginatriðum jafngildar hvað varðar tæringarþol og vélræna eiginleika þegar bæði eru í glæðu ástandi. |
Dæmigerðar umsóknir eftir bekk
Matar- og drykkjarvinnslubúnaður (tankar, færibönd, vinnuborð)
Lyfjaframleiðsla ílát og lagnir (notað gljáð, reglulega hreinsuð)
Sjávarbúnaður og innréttingar (þilfarsbúnaður, handrið, útblásturskerfi sjó)
Byggingarlistarklæðning, súluhlífar og framhliðarplötur
Efnaverksmiðjulögn og varmaskipti sem starfa undir 400 gráðum
Lækninga- og skurðlækningatæki og tæki
Ketilskeljar, sparnaðarhlíf og varmaskiptahausar sem starfa yfir 500 gráðum
Jarðolíuhreinsunarskip og pípur framleidd með suðu án póst-suðuglæðingar
Flue Gas desulfurization (FGD) kerfishlutar þar sem súrt þéttivatn er til staðar
Háhita-efnakljúfar sem meðhöndla lífrænar sýrur
Íhlutir í gufu og þéttikerfi orkuvera
Mjólkur- og brugghús CIP (hreint-á-stað) kerfi með miklum suðu- og sýruþrifum
Algengar spurningar
Sp.: Er 316Ti betri en 316 við allar aðstæður?
A: Nei. 316Ti er sérstaklega betra þegar soðnir íhlutir virka á næmishitasviðinu (425–850 gráður) án eftir-suðuglæðingar. Í glæðu ástandi bjóða báðar einkunnir jafngilda tæringarþol og vélræna eiginleika. Staðall 316 er valinn þegar kostnaður, framboð og vinnanleiki eru í forgangi.
Sp.: Get ég skipt út fyrir 316Ti fyrir 316 án hönnunarbreytinga?
A: Já, í flestum tilfellum er. 316Ti lækkun-í uppfærslu yfir 316 - sömu víddarstaðla, sömu vélrænni lágmark, sama tæringarþol í glæðu ástandi. Framleiðsluaðferðir við suðu geta verið örlítið mismunandi (316Ti fylliefni eða 316L fylliefni er notað). Staðfestu alltaf með viðeigandi hönnunarkóða (ASME, EN, osfrv.) að 316Ti sé skráð fyrir þrýstiflokkinn þinn og þjónustuskilyrði.
Sp.: Er 316Ti það sama og 316L hvað varðar suðuafköst?
A: Nei. 316L (lágt kolefni, minna en eða jafnt og 0,030% C) dregur úr - en útilokar ekki - hættu á næmingu með því að takmarka magn kolefnis sem er tiltækt til að mynda krómkarbíð. Við mjög hátt hitastig eða með hæga kælingu getur 316L samt næmt. 316Ti útilokar hættuna með því að fanga kolefni sem TiC óháð hitastigi. Fyrir krefjandi forritin veitir 316Ti áreiðanlegasta vörnina.
Sp.: Hvaða fyllingarmálm ætti ég að nota til að suða 316Ti?
A: Stöðluð ráðlegging er ER316Ti fyllivír eða E316Ti rafskaut, sem passar við grunnmálmefnafræðina, þar með talið títan stöðugleikann. Að öðrum kosti er ER316L (kolefnislítið, ekkert títan) mikið notað fyrir 316Ti suðu í lægri-hitanotkun vegna þess að suðumálmurinn sjálfur er ekki stöðugur - hins vegar er 316Ti grunnmálmur það. Skoðaðu alltaf viðeigandi suðuaðferðarforskrift (WPS) fyrir notkun þína.
Sp.: Hverjar eru alþjóðlegu tilnefningarnar fyrir 316Ti?
A: 316Ti er þekkt undir nokkrum jafngildum merkingum: AISI 316Ti (Bandaríkin), UNS S31635 (Bandaríkin), EN 1.4571 (Evrópa), X6CrNiMoTi17-12-2 (þýskt/evrópskt efnatákn) og GOST 10Kh17N13M2T (Rússland). Þegar pantað er á alþjóðavettvangi skaltu staðfesta efnasamsetningu og prófunarskýrslu frekar en að treysta á heiti tilnefningar eingöngu, þar sem '316Ti' nafnahefðir eru örlítið mismunandi eftir stöðlunum.
