316Ti vs 316Cb: titán- és nióbium-stabilizált ausztenites rozsdamentes acélok összehasonlítása

Kémiai összetétel

Mindkét minőség a 316-os típusból származó molibdén{0}}ausztenites rozsdamentes acél. A stabilizáló elem az egyetlen döntő különbség: titán a 316Ti-nél, nióbium és tantál a 316Cb-nél. Az alábbi összetételi határértékek az ASTM A240 szabványt követik a lemezekre, lapokra és szalagokra; A 316Ti jelölése S31635, a 316Cb pedig az S31640.

Egyenértékű megnevezések: 316Ti=UNS S31635, EN 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2), JIS SUS316Ti; 316Cb=UNS S31640, gyakran 316Nb-ként írják.

Mechanikai Tulajdonságok

Lágyított állapotban mindkét minőség ugyanazoknak a minimális szobahőmérsékletű mechanikai követelményeknek{0}} felel meg, mint a Type 316/ASTM A240.

Magasabb hőmérsékleten a 316 Cb általában nagyobb hosszú távú kúszási szilárdságot mutat, mivel a nióbium-karbidok jobban ellenállnak a durvulásnak, mint a titán-karbidok, ezért a 316 Cb-t részesítik előnyben a hosszú, -tartamú, magas hőmérsékleten hegesztett alkatrészeknél.

Stabilizációs mechanizmusok: titán vs nióbium

Ha a közönséges 316-ot körülbelül 425{5}}815 fokos tartományban hevítik, a szén és a króm a szemcsehatárok mentén króm-karbidokká egyesül, helyileg kimerítve a krómot, és az acélt sebezhetővé teszi a szemcseközi korrózióval szemben. A stabilizált minőségek megakadályozzák ezt azáltal, hogy olyan elemet adnak hozzá, amely erősebb affinitású a szénhez, mint a króm. A 316Ti-ben lévő titán a szenet a titán-karbidokba zárja, és a krómot szilárd oldatban tartja a hegesztés után a hőhatásnak kitett zónában. A 316 Cb-ben lévő nióbium nióbium-karbidokat képez, amelyek termodinamikailag stabilabbak magasabb hőmérsékleten, így ellenállnak az oldódásnak és az újra{13}kicsapódásnak hosszan tartó, körülbelül 800 fok feletti expozíció során, például a kemence belsejében és a kazán alkatrészeiben. Ez teszi a 316Cb-t a robusztusabb választássá, ahol a hegesztett alkatrésznek hosszú ideig feszültséget kell viselnie magas hőmérsékleten, és a 316Ti-t gazdaságosabb választássá teszi ott, ahol a karbid-bomlási tartomány alatt marad.

Hegesztés, gyártás és utó{0}}hegesztési gyakorlat

Mindkét minőség könnyen hegeszthető GTAW, GMAW és SMAW segítségével. Egyik sem igényel utólagos-hegesztési hőkezelést a korrózióállóság helyreállításához a legtöbb vastagságban, ami a fő előnye a szabványos 316-hoz képest. Gyakorlati szabályok: használjon megfelelő stabilizált töltőanyagot, például ER316Ti-t a 316Ti-hez és nióbium-csapágyazású ausztenites töltőanyagot 316Cb-hez; tartsa mérsékelt hőbevitelt és körülbelül 150 fok alatt az áthaladási hőmérsékletet; kerülje az olyan töltőfémeket, amelyek csak molibdént tartalmaznak stabilizálás nélkül, mert újra bevezetik az érzékenyítés kockázatát; és hegesztés után a hegesztési zónát pácolja és passziválja, hogy eltávolítsa az oxidréteget és visszaállítsa az egyenletes passzív filmréteget. 316 Cb esetén szigorúan szabályozza a hőbevitelt, hogy a nióbium-karbidok ne durvuljanak el a hőhatás{10}}zónában, ami csökkenti a szívósságot. A 316Ti esetében a titán könnyebben elveszik a hegesztőmedencében, ezért hegesztés előtt alaposan tisztítsa meg a csatlakozási felületeket.

Pályázatok és kiválasztás

Válassza a 316Ti-t az általános hegesztett ipari berendezésekhez, amelyek körülbelül 800 fok alatt működnek: vegyi feldolgozó csővezetékek és tartályok, élelmiszer- és italtároló tartályok, sörfőzde és tejüzem, hőcserélő csövek mérsékelt üzemben, valamint tengeri korlátok és járdák, ahol kloridállóság szükséges. Válassza a 316 Cb-t olyan hegesztett alkatrészekhez, amelyek folyamatos vagy ciklikus expozíciónak vannak kitéve körülbelül 800 fok felett: kazán és túlhevítő csövek, hőkezelő kemence alkatrészek, kipufogó- és égőelemek, valamint atomerőművi segédrendszerek, ahol a karbid stabilitása a hőciklus alatt kritikus. Ha a tervezési hőmérséklet az érzékenyítési tartomány alatt marad, és lehetséges a hegesztési -hegesztési hegesztés, akkor a szabványos 316L továbbra is a legköltséghatékonyabb alternatíva mindkét stabilizált minőség mellett.

Gyakran Ismételt Kérdések

1. kérdés: Mi a különbség a 316Ti és a 316Cb között?1. válasz: A . 316Ti stabilizátor titánt (5 × C min, max. 0,70), a 316 Cb pedig nióbiumot és tantált (10 × C min, 1,10 max.) ad hozzá. Mindkettő megakadályozza a króm{8}}karbid érzékenységét, de a nióbium-karbidok magasabb hőmérsékleten, körülbelül 800 fok felett stabilak maradnak, mint a titán-karbidok.

2. kérdés: Miért használnék stabilizált fokozatot a 316L helyett?A2: A 316L max. 0,03%-ra csökkenti a széntartalmat, hogy lassítsa a keményfém csapadékot, de a nagyon nehéz szakaszok vagy a 425-815 fokos tartományban lévő hosszú távú üzemelés még mindig érzékenységet okozhat. A stabilizált minőségek kiküszöbölik a kockázatot az ötvözés miatt, és vastagabb szakaszokon hegesztéssel is használhatók.

3. kérdés: A 316Ti és a 316Cb igényel utólagos-hegesztési hőkezelést?A3: Általában nem. A stabilizálás megakadályozza a króm{2}}kimerült zónákat, így a legtöbb alkalmazásban nincs szükség hegesztés utáni lágyításra a korrózióállóság érdekében. Továbbra is javasolt a hegesztési felület pácolása és passziválása.

4. kérdés: Melyik fokozat a drágább?A4: A 316Cb általában 5-10%-kal drágább, mint a 316Ti, mivel a nióbium drágább és kevésbé bőséges, mint a titán, és a 316Cb-t kisebb mennyiségben állítják elő.

5. kérdés: Használható a 316Ti és a 316Cb tengervíz szolgáltatásban?A5: Mindkettő megőrzi a 316-os típusú klorid- és lyukállóságát, így alkalmas tengeri és tengerparti környezetre. Ahol nagyobb ütésállóság szükséges, vegye fontolóra a 6%-os molibdén szuper-ausztenites vagy duplex minőségét.

6. kérdés: Melyiket válasszam a kazán és a kemence alkatrészekhez?A6: Körülbelül 800 fok feletti folyamatos expozícióhoz válassza a 316 Cb-t, mert nióbium-karbidjai jobban ellenállnak a bomlásnak és a durvulásnak, mint a titán-karbidok. A 800 fok alatti hegesztett berendezéseknél a 316Ti egyenértékű korrózióállóságot biztosít alacsonyabb költségek mellett.