تفاوت مؤلفه شیمیایی بین 316L و 316TI چیست

مقدمه

فولاد ضد زنگ آستنیتی 316 سری به طور گسترده ای برای مقاومت در برابر خوردگی عالی و خاصیت مکانیکی آن در لوله کشی صنعتی ، تجهیزات شیمیایی و ساخت و سازهای سطح بالا مورد استفاده قرار می گیرد. در میان آنها ، 316TI و 316L ، به عنوان دو ماده معمولی از این سری ، اغلب به دلیل تفاوت در ترکیب شیمیایی منجر به سردرگمی در انتخاب مواد می شوند. این مقاله به طور سیستماتیک تفاوت ترکیب شیمیایی بین این دو را از منظر علوم مواد تجزیه و تحلیل می کند و سناریوهای برنامه را ترکیب می کند تا پایه و اساس انتخاب مواد را در اختیار خریداران قرار دهد.

1 、 چارچوب مؤلفه اصلی و تفاوت های اصلی

هر دو 316TI و 316L بر اساس '18 ٪ کروم (CR) - 12 ٪ نیکل (NI) - 2 ٪ مولیبدن (Mo) ' است ، اما خواص با کنترل محتوای کربن (C) و افزودن عنصر تثبیت کننده تیتانیوم (TI) متفاوت است.

Element	316L （ASTM A240）	316TI （EN 1.4571
碳 （C	030.030 ٪	.0.08 ٪
钛 （ti	-	5 × C ٪ و 70.0 ≤
铬 （Cr	16.0-18.0 ٪	16.5-18.5 ٪
镍 （ni）	10.0-14.0 ٪	10.5-13.5 ٪
钼 （MO）	2.00-3.00 ٪	2.00-2.50 ٪

  

وضوح تفاوت

1. اثر هم افزایی محتوای کربن و تیتانیوم

•    316L: با کنترل دقیق میزان کربن به 0.03 ٪ (کربن کم) ، خطر ابتلا به خوردگی بین دانه ای را کاهش می دهد ، و باعث کاهش بارش کاربید کروم (CR₂₃C₆) در مرزهای دانه می شود.

•    316TI: محتوای کربن اجازه داده می شود تا 0.08 ٪ آرام شود ، اما یک اثر 'تثبیت کننده ' با افزودن تیتانیوم (TI ≥ 5 x C ٪) برای ترکیب ترجیحاً با کربن برای تشکیل کاربید تیتانیوم (TIC) حاصل می شود و از کاهش کروم جلوگیری می کند.

   2. تنظیم مجدد نیکل و مولیبدن

316ti کمی محتوای نیکل (10.5-13.5 ٪) را برای تعادل پایداری فاز آستنیت افزایش می دهد و محتوای مولیبدن را به حد بالایی 2.50 ٪ محدود می کند تا استحکام درجه حرارت بالا بهینه شود

2 、 تأثیر ترکیب شیمیایی بر عملکرد 

1. مقاومت در برابر خوردگی

• 316L: طراحی کربن کم باعث می شود که هنوز هم در برابر خوردگی بین دانه ای در جوشکاری یا فاصله دما 450-850 incound ، مناسب برای قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در کلریدها ، سناریوهای رسانه ای اسیدی (به عنوان مثال ، خطوط لوله سکوی دریایی) باشد.

  
  

• 316ti: اثر تثبیت کننده تیتانیوم باعث می شود که در مقاومت در برابر خوردگی بین دانه ای در محیط های درجه حرارت بالا (> 500 ℃) ، مناسب برای مبدلهای حرارتی ، راکتورهای درجه حرارت بالا و سایر تجهیزات ، از 316L بهتر شود.

2. خصوصیات مکانیکی

• 316L: محتوای کربن پایین منجر به استحکام کمی پایین تر (مقاومت کششی 485MPa) می شود ، اما انعطاف پذیری بهتر است (کشیدگی 40 ٪) ، مناسب برای فرآیند قالب گیری مهر زنی عمیق است.

  
  

• 316TI: تقویت محلول جامد تیتانیوم برای بهبود استحکام دمای بالا (قدرت در 600 ℃ 15-20 ٪ بیشتر از 316L است) ، اما عملکرد کار سرد کمی پایین تر است.

3 、 پیشنهادات انتخاب و تطبیق صحنه

1. سناریوهای ترجیحی برای 316L

• محیط خورنده: قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در رسانه های حاوی کلر مانند آب دریا و سفید کننده.

• الزامات جوشکاری: اتصالات دیواره نازک که به جوش های متعدد نیاز دارند و نمی توان آن را درمان کرد.

• حساس به هزینه: افزودن تیتانیوم هزینه مواد اولیه 316TI را در حدود 8-12 ٪ افزایش می دهد.

 

2. سناریوهای ترجیحی برای 316ti

• شرایط درجه حرارت بالا: دمای کار برای مدت طولانی بالاتر از 400 ℃ لوله های هوای گرم ، اجزای دیگ بخار.

• نیاز به مقاومت در برابر خزش: تجهیزات فشار در نیاز به تعادل مقاومت در برابر دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی.

• اجزای دیواره ضخیم: تیتانیوم می تواند تمایل به خوردگی مرزی دانه مواد بزرگ مقطع در منطقه دما حساس را مهار کند.

 

4 、 خلاصه

تفاوت ترکیبات شیمیایی 316TI و 316L در اصل استراتژی کنترل محتوای کربن متفاوت است: 316L از طریق طراحی کربن فوق العاده کم برای جلوگیری از خوردگی بین دانه ای ، در حالی که 316TI با کمک عناصر تیتانیوم برای دستیابی به تثبیت کربن.

خریداران برای دستیابی به تعادل باید بر اساس نوع رسانه ، دمای عملیاتی و فناوری پردازش انتخاب جامع مواد ، مقاومت در برابر خوردگی ، استحکام و هزینه باشد.

برای محیط های خورنده معمولی ، 316L مقرون به صرفه تر است. اگر شرایط درجه حرارت بالا و فشار بالا درگیر شود ، 316TI یک انتخاب مطمئن تر است.