316Ti u odnosu na 316Cb: Titan- i Niobij-stabilizirani austenitni nehrđajući čelici u usporedbi

Kemijski sastav

Oba stupnja su austenitni nehrđajući čelici- koji sadrže molibden i izvedeni su iz tipa 316. Stabilizacijski element jedina je odlučujuća razlika: titan za 316Ti, niobij i tantal za 316Cb. Ograničenja sastava u nastavku slijede ASTM A240 za ploče, listove i trake; 316Ti označen je S31635, a 316Cb označen je S31640.

Ekvivalentne oznake: 316Ti=UNS S31635, EN 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2), JIS SUS316Ti; 316Cb=UNS S31640, često se piše kao 316Nb.

Mehanička svojstva

U žarenom stanju obje vrste zadovoljavaju iste minimalne mehaničke zahtjeve-temperature kao tip 316 prema ASTM A240.

Na povišenoj temperaturi, 316Cb pokazuje veću dugotrajnu -čvrstoću puzanja jer su njegovi niobijevi karbidi otporniji na grublje od titanovih karbida, zbog čega je 316Cb favoriziran u projektnim kodovima za dugotrajne-komponente zavarene-na visokim temperaturama.

Mehanizmi stabilizacije: Titan vs Niobij

Kada se obični 316 zagrijava u rasponu od oko 425-815 stupnjeva, ugljik i krom se spajaju u kromove karbide duž granica zrna, smanjujući krom lokalno i ostavljajući čelik osjetljivim na interkristalnu koroziju. Stabilizirani stupnjevi to sprječavaju dodavanjem elementa s jačim afinitetom prema ugljiku od kroma. Titan u 316Ti veže ugljik u titanijeve karbide, zadržavajući krom u čvrstoj otopini u zoni utjecaja topline-nakon zavarivanja. Niobij u 316Cb tvori niobijeve karbide koji su termodinamički stabilniji na višim temperaturama, tako da su otporni na otapanje i ponovno -taloženje tijekom produljene izloženosti iznad oko 800 stupnjeva, na primjer u unutrašnjosti peći i komponentama kotla. To čini 316Cb robusnijim izborom gdje zavareni dio mora biti opterećen dulje vrijeme na visokoj temperaturi, a 316Ti ekonomičnijim izborom gdje rad ostaje ispod raspona razgradnje karbida.

Zavarivanje, izrada i praksa nakon-zavarivanja

Oba razreda lako se zavaruju s GTAW, GMAW i SMAW. Ni jedan ne zahtijeva toplinsku obradu nakon-zavarivanja da bi se obnovila otpornost na koroziju u većini debljina, što je glavna prednost u odnosu na standard 316. Praktična pravila: koristite odgovarajuće stabilizirano punilo kao što je ER316Ti za 316Ti i austenitno punilo koje-sa niobijem za 316Cb; održavajte unos topline umjerenim i međuprolaznu temperaturu ispod oko 150 stupnjeva; izbjegavajte dodane metale koji sadrže samo molibden bez stabilizacije, jer oni ponovno uvode rizik senzibilizacije; a nakon zavarivanja, dekapirajte i pasivirajte zonu zavara kako biste uklonili oksidne naslage i vratili jednoličan pasivni film. Za 316Cb, strogo kontrolirajte unos topline tako da niobij karbidi ne ogrubljuju u zoni-zahvaćene toplinom, što bi smanjilo žilavost. Za 316Ti, titan se lakše gubi u zavarenoj kupki, stoga temeljito očistite površine spojeva prije zavarivanja.

Prijave i odabir

Odaberite 316Ti za opću zavarenu industrijsku opremu koja radi na temperaturama ispod oko 800 stupnjeva: cjevovodi i posude za kemijsku obradu, spremnici za skladištenje hrane i pića, pivovare i mljekare, cijevi izmjenjivača topline u umjerenom radu, rukohvati i šetnice na moru gdje je potrebna otpornost na kloride. Odaberite 316Cb za zavarene komponente koje su izložene kontinuiranoj ili cikličkoj izloženosti iznad oko 800 stupnjeva: cijevi kotlova i pregrijača, dijelovi peći za termičku obradu, komponente ispušnih plinova i plamenika te pomoćni sustavi nuklearnih postrojenja gdje je stabilnost karbida pod toplinskim ciklusima kritična. Ako projektirana temperatura ostane ispod raspona osjetljivosti i moguće je žarenje nakon-zavarivanja, standardni 316L ostaje najisplativija-alternativa za oba stabilizirana razreda.

Često postavljana pitanja

P1: Koja je razlika između 316Ti i 316Cb?A1: Stabilizator. 316Ti dodaje titan (5×C min, 0,70 max), a 316Cb dodaje niobij plus tantal (10×C min, 1,10 max). Oba sprječavaju senzibilizaciju krom-karbida, ali niobijevi karbidi ostaju stabilni na višim temperaturama, iznad oko 800 stupnjeva, od titanovih karbida.

P2: Zašto bih koristio stabilizirani stupanj umjesto 316L?A2: 316L snižava ugljik na maksimalno 0,03% kako bi usporio taloženje karbida, ali vrlo teški dijelovi ili dugotrajna-usluga u rasponu od 425-815 stupnjeva još uvijek mogu izazvati osjetljivost. Stabilizirani tipovi uklanjaju rizik putem legiranja i mogu se koristiti kao zavareni u debljim dijelovima.

P3: Trebaju li 316Ti i 316Cb toplinsku obradu nakon -zavarivanja?A3: Općenito ne. Stabilizacija sprječava -zone osiromašene kromom, tako da žarenje otopinom nakon zavarivanja nije potrebno za otpornost na koroziju u većini primjena. I dalje se preporuča dekapiranje i pasiviranje površine zavara.

P4: Koji je razred skuplji?A4: 316Cb je obično 5-10% skuplji od 316Ti jer je niobij skuplji i manje ga ima od titana, a 316Cb se proizvodi u manjim količinama.

P5: Mogu li se 316Ti i 316Cb koristiti u uslugama morske vode?A5: Oba zadržavaju otpornost na kloride i piting tipa 316, tako da odgovaraju morskim i obalnim okruženjima. Tamo gdje je potrebna veća otpornost na rupičastu pojavu, umjesto toga razmislite o 6% molibdenu super-austenitnim ili dupleksnim razredima.

P6: Što odabrati za komponente kotla i peći?A6: Za kontinuirano izlaganje iznad oko 800 stupnjeva, odaberite 316Cb jer njegovi niobijevi karbidi otporniji su na raspadanje i grublje bolje od titanovih karbida. Za zavarenu opremu ispod 800 stupnjeva, 316Ti pruža ekvivalentnu otpornost na koroziju po nižoj cijeni.