316Ti vs 316H nerūdijantis plienas: titanas{2}}stabilizuotas ir aukštoje temperatūroje sutvirtinti lydiniai

Du specializuoti 316 šeimos variantai

Tiek 316Ti, tiek 316H sukurti naudojant standartinę 316 sudėtį, kurią sudaro 16-18 % chromo, 10–14 % nikelio ir 2–3 % molibdeno, ir abu buvo sukurti siekiant išspręsti problemas, kurių 316 negali išspręsti. 316Ti klasė (UNS S31635) prideda titano, paprastai bent penkis kartus daugiau nei anglies ir azoto kiekis, kad stabilizuotų lydinį nuo įjautrinimo suvirinant ir veikiant aukštai temperatūrai. Grade 316H (UNS S31609) taiko priešingą požiūrį: jis kontroliuoja anglį sąmoningai didesniu 0,04–0,10 % lygiu, kad sukurtų smulkius karbidus, kurie sustiprina matricą aukštesnėje temperatūroje. Žemiau esančioje lentelėje pateikiami pagrindiniai pavadinimai.

Paskyrimas	316Ti	316H
UNS	S31635	S31609
ASTM	A240, A312, A213, A269	A240, A312, A213
LT	1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2), EN 10088	Nėra tiesioginio EN žymėjimo; užsakyta ASTM/ASME
JIS	SUS316Ti	Nėra tiesioginio JIS žymėjimo

Cheminės sudėties palyginimas

Bazinių elementų diapazonai bendrinami su 316; esminiai skirtumai yra titano kiekis 316Ti ir anglies diapazonas 316H, kaip parodyta žemiau.

Elementas, %	316Ti (UNS S31635)	316H (UNS S31609)
C	0,08 maks	0.04-0.10
Kr	16.0-18.0	16.0-18.0
Ni	10.0-14.0	10.0-14.0
Mo	2.0-3.0	2.0-3.0
Ti	5 x (C+N) min., 0,70 maks	-
Mn	2,00 maks	2,00 maks
Si	0,75 maks	0,75 maks
P	0,045 maks	0,045 maks
S	0,030 maks	0,030 maks

Mechaninės savybės kambario temperatūroje

Abiejų klasių minimalios kambario temperatūros savybės yra panašios į 316 pagal ASTM A240, pavyzdžiui, minimalus tempiamasis stipris yra 515 MPa, minimali takumo riba 205 MPa ir minimalus plokštės pailgėjimas 40 %. Tikrasis skirtumas išryškėja esant aukštesnei temperatūrai: kontroliuojama aukštesnė 316H anglis palaiko projektinius įtempius, pagrįstus valkšnumo ir plyšimo stiprumu, viršijančiu maždaug 500 laipsnių, todėl ASME kodo atvejai leidžia naudoti 316H aukštesnio-temperatūros slėgio dalims, kuriose 316 ir 316Ti yra ribojami.

Dvi legiravimo strategijos dviem inžinerinėms problemoms spręsti

316Ti: suvirinimo vientisumo stabilizavimas

316Ti sudėtyje esantis titanas jungiasi su anglimi, kad susidarytų stabilūs titano karbidai, neleidžiantys chromui išeikvoti grūdelių ribose suvirinant arba naudojant karbido nusodinimo diapazoną. Taip išsaugomas atsparumas korozijai karščio{2}}veikiamoje zonoje, todėl suvirinta 316Ti įranga gali veikti nuolat arba su pertraukomis maždaug 400–900 laipsnių korozinėje aplinkoje be suvirinimo irimo.

316H: kontroliuojama anglis, užtikrinanti valkšnumo stiprumą

Didesnis 316H anglies kiekis leidžia susidaryti smulkiems karbidams, kurie stiprina lydinio matricą aukštoje temperatūroje, pagerina valkšnumo ir plyšimo stiprumą. Dėl to 316H yra geriausias pasirinkimas perkaitintuvų vamzdžiams, šilumokaičių korpusams ir krosnių komponentams elektros gamybos ir naftos chemijos gamyklose, kur mechaninė apkrova esant temperatūrai yra pagrindinis projektavimo iššūkis.

Paslaugos aplinkos pasirinkimo vadovas

Pasirinkite 316Ti komponentams, kurie yra suvirinti ir veiks 400-900 laipsnių temperatūros diapazone korozinėje aplinkoje, pvz., cheminių reaktorių korpusuose, dideliuose suvirintuose vamzdynuose, kuriuose tvarkoma agresyvi terpė, ir šilumokaičiams, kuriuose proceso pusė yra korozinė. Rinkitės 316H aukštos temperatūros ir aukšto slėgio konstrukcijoms, kurioms būdingas nedidelis korozijos pavojus, pvz., perkaitintuvų vamzdžiams, jėgainių šilumokaičių korpusams ir krosnies dalims, kur konstrukcijoje dominuoja valkšnumas ir mechaninė apkrova. Ribiniais atvejais tiek ASME kodo patvirtinimas, tiek korozijos pašalpa turėtų būti peržiūrėta prieš nustatant galutinį įvertinimą.

Gamybos ir suvirinimo svarstymai

316Ti taikomos standartinės austenitinio suvirinimo procedūros, o norint išlaikyti atsparumą korozijai, rekomenduojama naudoti atitinkamą arba per -legiruotą užpildą, pvz., ER316L, arba stabilizuotą užpildą. Stabilizuota sudėtis leidžia naudoti kaip-suvirinimo būdu daugeliu atvejų be po-suvirinimo terminio apdorojimo. Naudojant 316H, suvirinant reikia tiksliai kontroliuoti šilumos įvedimą ir tarpinio srauto temperatūrą, o dažnai ir po -suvirinimo terminio apdorojimo, nes didesnė anglies koncentracija padidina jautrumą jautrumui. Abiejų klasių apdirbimas ir formavimas yra panašus į 316, naudojant standartinius austenitinius įrankius ir tepalus.

Dažnai užduodami klausimai

1. Kokia yra 316Ti ir 316H cheminė sudėtis, mechaninės savybės ir pagrindinė paskirtis?

Abu yra pagrįsti 16-18% Cr, 10-14% Ni ir 2-3% Mo. 316Ti (UNS S31635) prideda titano, paprastai bent 5 x C, kad stabilizuotųsi nuo įjautrinimo; 316H (UNS S31609) kontroliuoja didesnį anglies kiekį 0,04–0,10 %, kad būtų pasiektas aukštesnės temperatūros stiprumas. Kambario temperatūros savybės yra panašios į 316. 316Ti naudojamas suvirintuose cheminio apdorojimo mazguose karbido nusodinimo diapazone; 316H yra skirtas slėginiams indams ir vamzdynams, kur reikalingas didesnis nei 500 laipsnių atsparumas valkšnumui.

2. Kaip jų legiravimo strategijos išsprendžia įvairias inžinerines problemas?

316Ti esantis titanas suriša anglį į stabilius karbidus, užkertant kelią chromo išeikvojimui ties grūdelių ribomis ir išsaugodamas atsparumą korozijai karščio{1}}veikiamoje zonoje. Didesnė anglies koncentracija 316H sudaro smulkius karbidus, kurie stiprina matricą aukštoje temperatūroje, pagerina valkšnumo ir plyšimo stiprumą. Trumpai tariant, 316Ti pirmenybę teikia ilgalaikiam -korozijos vientisumui po terminių ciklų, o 316H teikia pirmenybę mechaniniam atsparumui esant nuolatiniam karščiui ir slėgiui.

3. Kokiose paslaugų aplinkose vienai klasei teikiama pirmenybė?

316Ti yra pageidautina, kai suvirinti komponentai nuolat arba su pertraukomis veikia 400{3}}900 laipsnių kampu korozinėje aplinkoje, pvz., cheminių reaktorių korpusuose arba dideliuose suvirintuose vamzdynuose. 316H yra tinkamas naudoti aukštoje-temperatūroje, aukšto slėgio konstrukciniuose įrenginiuose, kuriuose yra minimalus korozijos pavojus, pvz., elektrinių šildytuvų dalyse ir šilumokaičiuose. yra pagrindinė dizaino problema.

4. Kokie yra pagrindiniai gamybos ir suvirinimo aspektai?

316Ti standartinės austenitinio suvirinimo procedūros su atitinkamu arba per -legiruotu užpildu palaiko atsparumą korozijai, o stabilizuota sudėtis leidžia naudoti kaip-suvirintą daugelyje paslaugų. Jei naudojate 316H, atidžiai valdykite šilumos įvedimą ir tarptakų temperatūrą ir apsvarstykite po-suvirinimo terminio apdorojimo, nes didesnė anglies koncentracija padidina jautrinimo riziką. Apdirbimas ir formavimas yra panašūs į 316.

5. Kokį kontrolinį sąrašą turėtų naudoti inžinierius, nurodydamas tarp 316Ti ir 316H?

Pirmiausia nustatykite, ar pagrindinė paslauga yra korozija{0}}vyraujant suvirinimui, nukreipiant į 316Ti, ar dominuojant aukštoje-temperatūroje-, nurodant 316H. Antra, peržiūrėkite maksimalią darbinę temperatūrą ir slėgį. Trečia, patvirtinkite gamybos seką, ypač suvirinimą ir bet kokį po-suvirinimo terminį apdorojimą. Galiausiai pasidomėkite taikomu slėginiu indu arba konstrukcijos kodu ir visada nurodykite tikslų UNS pavadinimą, kad išvengtumėte painiavos su 316 standartu.