Usporedba nehrđajućeg čelika 316 i 316Ti: standardni austenitni u odnosu na titan-stabilizirani austenitni stupanj

316 i 316Ti su austenitni nehrđajući čelici serije 316, s osnovnom razlikom u tome što 316Ti dodaje titan (Ti=4×C-0,70%) za stabilizaciju. Titan se ponajprije spaja s ugljikom u obliku TiC, izbjegavajući interkristalnu koroziju, što ih čini prikladnima za različite zahtjeve zavarivanja i korozije pri visokim temperaturama.

Usporedba osnovnih parametara

Parametar	Nehrđajući čelik 316	Nehrđajući čelik 316Ti
Kemijski sastav (tež.%)	C Manje ili jednako 0,08, Si Manje ili jednako 1,00, Mn Manje ili jednako 2,00, P Manje ili jednako 0,045, S Manje ili jednako 0,030, Cr=16.00-18.00, Ni=10.00-14.00, Mo=2.00-3.00, Fe=Balans	C Manje ili jednako 0,08, Si Manje ili jednako 1,00, Mn Manje ili jednako 2,00, P Manje ili jednako 0,045, S Manje ili jednako 0,030, Cr=16.00-18.00, Ni=10.00-14.00, Mo=2.00-3.00, Ti=4×C-0,70, Fe=Ravnoteža
Mehanička svojstva (žareno)	Vlačna čvrstoća veća ili jednaka 515MPa, čvrstoća tečenja veća ili jednaka 205MPa, istezanje veće ili jednako 40%, tvrdoća manja ili jednaka 217HB	Vlačna čvrstoća veća ili jednaka 515MPa, čvrstoća tečenja veća ili jednaka 205MPa, istezanje veće ili jednako 40%, tvrdoća manja ili jednaka 217HB
Servisna temperatura	-196 stupnjeva do 870 stupnjeva (kontinuirana usluga)	-196 stupnjeva do 900 stupnjeva (kontinuirana usluga)
Ekvivalentne ocjene	SUS316 (JIS), EN 1.4401, UNS S31600	SUS316Ti (JIS), EN 1.4571, UNS S31635

Ključne razlike u izvedbi: 1. Otpornost na interkristalnu koroziju: 316Ti stabilizacija titana izbjegava stvaranje Cr23C6 karbida na granicama zrna, eliminirajući interkristalnu koroziju nakon zavarivanja ili rada na visokim-temperaturama; 316 je sklon interkristalnoj koroziji pod istim uvjetima. 2. Visoka-temperatura: radna temperatura 316Ti (900 stupnjeva ) je 30 stupnjeva viša od 316 (870 stupnjeva ), s boljom otpornošću na oksidaciju pri visokim-temperaturama. 3. Zavarljivost: 316Ti ima izvrsnu stabilnost pri zavarivanju, nema potrebna toplinska obrada nakon -zavarivanja; 316 zahtijeva naknadno{18}}žarenje zavarivanja za teška okruženja. 4. Obradivost: sadržaj titana 316Ti povećava otpornost na rezanje, nešto lošija obradivost od 316. 5. Trošak: 316Ti je 10-15% skuplji od 316.

Razlika primjenjivog scenarija: 316 je prikladan za opće srednje{1}}temperature, srednje{2}}korozijske komponente, kao što su kemijski cjevovodi, prehrambeni strojevi i brodski hardver. 316Ti je prikladan za visoko-komponente za zavarivanje i oštra korozivna okruženja, kao što su visoko-temperaturne cijevi izmjenjivača topline, komponente kotlova (800-900 stupnjeva), kemijske reakcijske posude (zavarivanje konstrukcije), te pomoćna oprema nuklearne elektrane.

Praktična pitanja i odgovori

P1: Koji je stabilizacijski mehanizam titana u 316Ti? A1: Titan ima jači afinitet prema ugljiku nego krom; na visokim temperaturama ili tijekom zavarivanja, titan se preferirano spaja s ugljikom u TiC, izbjegavajući stvaranje karbida Cr23C6 koji troše krom, čime se sprječava stvaranje zona osiromašenih -kromom i eliminira interkristalna korozija.

P2: Može li 316Ti zamijeniti 316L u-komponentama koje intenzivno zavarivaju? A2: Da. Oba imaju izvrsnu otpornost na interkristalnu koroziju nakon zavarivanja; 316Ti ima veće performanse pri visokim-temperaturama od 316L, pogodan za-komponente za zavarivanje pri visokim temperaturama; 316L je prikladniji za niske-temperature ili općenito korozivna okruženja.

P3: Koji se materijali za zavarivanje koriste za 316Ti? A3: Koristite žicu za zavarivanje ER316Ti; kontrolirati ulaz topline zavarivanja Manji od ili jednak 180J/mm kako bi se izbjeglo pregrijavanje; preporuča se pasivizacija nakon -zavarivanja za daljnje poboljšanje otpornosti na koroziju; nije potrebno žarenje nakon-zavarivanja.

P4: Koja je razlika u radnom vijeku između 316 i 316Ti u okruženjima visoke-temperature? A4: Na 850 stupnjeva, životni vijek 316Ti (veći ili jednak 10 godina) je duži od 316 (veći ili jednak 5 godina); Granice zrna 316 sklone su koroziji i krtosti na visokim temperaturama, dok 316Ti održava strukturnu stabilnost.

P5: Kako odabrati između 316 i 316Ti? A5: Odaberite 316 ako je trošak zabrinjavajući, a okoliš je blag (niska-temperatura, bez-zavarivanja); odaberite 316Ti ako su potrebne-visoke{8}}temperature rada (Više od ili jednake 800 stupnjeva) ili-komponente koje zahtijevaju intenzivno zavarivanje, a otpornost na interkristalnu koroziju je kritična.