Nerezová oceľ 316Ti vs. 316L: Stabilizovaná vs. Nízky-uhlík pre zváranie

 

Aké konkrétne stratégie používa každá trieda na zabránenie „rozpadu zvaru“?
Trieda 316L (UNS S31603) používa stratégiu „nízkych-uhlíkov, ktorá obmedzuje uhlík na maximum 0,03 %. To obmedzuje množstvo uhlíka dostupného na tvorbu karbidov chrómu počas zvárania, čím sa minimalizuje senzibilizácia. Trieda 316Ti (UNS S31635) používa stratégiu „stabilizácie“. Má vyšší povolený obsah uhlíka, ale pridáva titán (zvyčajne väčší alebo rovný 5 x C%). Titán, ktorý má silnejšiu afinitu k uhlíku ako chróm, tvorí stabilné karbidy titánu, pričom všetok chróm zostáva v roztoku, aby sa zachovala odolnosť proti korózii. Obidve sú účinné, ale ich výkonnosť sa pri dlhšom{12}}vystavení vysokej teplote líši.

V akých scenároch ponúka 316Ti potenciálnu výhodu oproti bežnejšiemu 316L?
316Ti môže ponúknuť výhodu v aplikáciách, kde sa zváraný komponent bude používať nepretržite pri zvýšených teplotách (napr. 400-800 stupňov). Karbidy titánu sú pri týchto teplotách stabilnejšie ako nízko uhlíková matrica 316L. Preto môže byť 316Ti špecifikovaný pre vysokoteplotné procesné potrubia, plášte výmenníkov tepla alebo časti pecí, ktoré sú zvárané a následne vystavené-dlhodobej prevádzke pri vysokej teplote. Pri izbovej teplote alebo pri mierne zvýšenej teplote sa zvyčajne uprednostňuje 316L kvôli jednoduchšej chémii a širšej dostupnosti.

Existujú nejaké nevýhody alebo špeciálne opatrenia na zváranie 316Ti?
Primárnym preventívnym opatrením pri zváraní 316Ti je zabezpečenie adekvátneho plynového tienenia. Ak titán vo zvarovom kúpeli oxiduje v dôsledku slabého tienenia, stráca svoj stabilizačný účinok, čím sa stáva samotný zvarový kov náchylný na senzibilizáciu. Preto je kritické vynikajúce pokrytie plynom (a často spätné čistenie koreňových priechodov). Výber prídavného kovu je tiež dôležitý; aj keď možno použiť plnivo 316L, pre maximálnu odolnosť zvaru proti korózii sa niekedy odporúča nióbom-stabilizovaný plnivo, ako je ER347. 316L sa vo všeobecnosti považuje za zhovievavejšie pre všeobecné zváranie.

Ako sa porovnávajú náklady a dostupnosť týchto dvoch tried?
316L je jednou z celosvetovo najdostupnejších nehrdzavejúcich ocelí vo všetkých formách produktov. 316Ti je menej bežné a nemusí byť tak ľahko dostupné vo všetkých veľkostiach alebo formách, ako sú tenké plechy alebo rúrky s malým-priemerom. Často má nízku cenu kvôli prídavku titánu. Vďaka tomu je 316L predvolenou voľbou pre väčšinu aplikácií. 316Ti je zvyčajne špecifikovaný iba vtedy, keď sú jeho špecifické stabilizačné výhody požadované konštrukčným kódom alebo pre dokumentované prevádzkové podmienky pri vysokých-teplotách.

Čo je kľúčové pre inžiniera, ktorý píše špecifikáciu materiálu?
Nešpecifikujte 316Ti jednoducho ako „lepšiu“ alebo „stabilnejšiu“ verziu 316L. Je to špecializovaný stupeň. Predvolená hodnota pre zvárané zariadenia odolné voči korózii- by mala byť 316 l. Špecifikujte 316Ti len vtedy, keď platí jedna z nasledujúcich podmienok: 1) Riadiaci konštrukčný kód (napr. ASME pre tlakové nádoby) vyžaduje stabilizovaný stupeň pre konštrukčnú teplotu. 2) Komponent bude po zváraní nepretržite fungovať nad ~400 stupňov. 3) Existuje špecifický, zdokumentovaný prípad zlyhania senzibilizácie 316L v identickej aplikácii. Vždy uvádzajte celé označenie UNS, aby ste sa vyhli zámene.