316Ti vs 316Cb: Titanijum- i niobij-Stabilizirani austenitni nerđajući čelici u poređenju

Hemijski sastav

Obje vrste su austenitni nerđajući čelici sa sadržajem molibdena- koji su izvedeni iz tipa 316. Stabilizacijski element je jedina odlučujuća razlika: titan za 316Ti, niobijum plus tantal za 316Cb. Granice sastava ispod slijede ASTM A240 za ploče, listove i trake; 316Ti je označen kao S31635, a 316Cb je označen kao S31640.

Ekvivalentne oznake: 316Ti=UNS S31635, EN 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2), JIS SUS316Ti; 316Cb=UNS S31640, često napisan kao 316Nb.

Mehanička svojstva

U žarenom stanju oba tipa ispunjavaju iste minimalne mehaničke zahtjeve{0}}za sobnu temperaturu kao tip 316 po ASTM A240.

Na povišenoj temperaturi, 316Cb ima tendenciju da pokazuje veću dugotrajnu čvrstoću-puzanja jer su njegovi niobij karbidi otporniji na grubo od titanijum karbida, zbog čega je 316Cb favoriziran u dizajnerskim kodovima za dugotrajne-trajne-zavarene komponente na visokoj temperaturi.

Mehanizmi stabilizacije: Titan vs Niobij

Kada se obični 316 zagrije u rasponu od oko 425-815 stepeni, ugljik i hrom se kombinuju u hromove karbide duž granica zrna, lokalno iscrpljujući hrom i ostavljajući čelik podložnim intergranularnoj koroziji. Stabilizirani slojevi to sprečavaju dodavanjem elementa sa jačim afinitetom za ugljik od hroma. Titanijum u 316Ti zaključava ugljenik u titanijum karbide, zadržavajući hrom u čvrstom rastvoru u zoni -zahvaćenom toplotom nakon zavarivanja. Niobijum u 316Cb formira niobijum karbide koji su termodinamički stabilniji na višim temperaturama, pa su otporni na otapanje i ponovno{13}}taloženje tokom dužeg izlaganja iznad oko 800 stepeni, na primer u unutrašnjosti peći i komponentama kotla. Ovo čini 316Cb robusnijim izborom gdje zavareni dio mora nositi naprezanje tokom dugog perioda na visokoj temperaturi, a 316Ti ekonomičnijim izborom gdje servis ostaje ispod raspona razlaganja karbida.

Zavarivanje, izrada i post{0}}praksa zavarivanja

Oba tipa lako zavaruju GTAW, GMAW i SMAW. Niti jedno ni drugo ne zahtijeva termičku obradu nakon-zavarivanja da bi se povratila otpornost na koroziju u većini debljina, što je glavna prednost u odnosu na standard 316. Praktična pravila: koristite odgovarajuće stabilizirano punilo kao što je ER316Ti za 316Ti i austenitno punilo sa niobijem-za 316Cb; održavajte unos toplote umerenim i međuprolaznu temperaturu ispod oko 150 stepeni; izbjegavajte dodatne metale koji sadrže samo molibden bez stabilizacije, jer ponovno unose rizik od senzibilizacije; i nakon zavarivanja, kiseliti i pasivizirati zonu zavarivanja kako bi se uklonio oksidni kamenac i vratio ujednačen pasivni film. Za 316Cb, čvrsto kontrolirajte unos topline kako niobijum karbidi ne bi postali grubi u zoni -pod utjecajem topline, što bi smanjilo žilavost. Za 316Ti, titan se lakše gubi u zavarenom bazenu, stoga temeljno očistite spojeve prije zavarivanja.

Prijave i selekcija

Izaberite 316Ti za opštu zavarenu industrijsku opremu koja radi ispod oko 800 stepeni: cevovodi i posude za hemijsku obradu, rezervoari za skladištenje hrane i pića, pivare i mlečne fabrike, cevi za izmenjivač toplote u umerenoj upotrebi, i rukohvati i prolaze na moru gde je potrebna otpornost na hlorid. Odaberite 316Cb za zavarene komponente koje se suočavaju sa kontinuiranim ili cikličnim izlaganjem iznad oko 800 stepeni: cijevi kotla i pregrijača, dijelovi peći za termičku obradu, komponente izduvnih plinova i gorionika i pomoćni sistemi nuklearnih postrojenja gdje je stabilnost karbida pod termičkim ciklusom kritična. Ako projektna temperatura ostane ispod opsega osjetljivosti i moguće je žarenje nakon -zavara, standardni 316L ostaje najisplativija-alternativa za obje stabilizirane vrste.

Često postavljana pitanja

P1: Koja je razlika između 316Ti i 316Cb?A1: Stabilizator. 316Ti dodaje titanijum (5×C min, 0,70 max) i 316Cb dodaje niobijum plus tantal (10×C min, 1,10 max). Oba sprečavaju senzibilizaciju hrom{8}}karbida, ali niobijum karbidi ostaju stabilni na višim temperaturama, iznad oko 800 stepeni, nego titanijum karbidi.

P2: Zašto bih koristio stabilizirani nivo umjesto 316L?A2: 316L snižava ugljik na 0,03% max kako bi usporio taloženje karbida, ali veoma teški dijelovi ili-dugotrajni servis u rasponu od 425-815 stepeni i dalje mogu izazvati osjetljivost. Stabilizirani tipovi uklanjaju rizik legiranjem i mogu se koristiti kao zavareni u debljim profilima.

P3: Da li 316Ti i 316Cb zahtijevaju termičku obradu nakon -zavarivanja?A3: Generalno ne. Stabilizacija sprječava zone iscrpljene hromom-, tako da žarenje otopinom nakon zavarivanja nije potrebno za otpornost na koroziju u većini primjena. I dalje se preporučuje kiseljenje i pasivizacija površine vara.

P4: Koji razred je skuplji?A4: 316Cb je obično 5-10% skuplji od 316Ti jer je niobijum skuplji i manje zastupljen od titanijuma, a 316Cb se proizvodi u manjim količinama.

P5: Mogu li se 316Ti i 316Cb koristiti u morskoj vodi?A5: Oboje zadržavaju otpornost na hlorid i pitting tipa 316, tako da odgovaraju morskim i obalnim okruženjima. Gdje je potrebna veća otpornost na piting, umjesto toga razmotrite 6% molibden super-austenit ili dupleks.

P6: Šta da odaberem za komponente kotla i peći?A6: Za kontinuirano izlaganje iznad oko 800 stepeni, izaberite 316Cb jer su njegovi niobijum karbidi bolje otporni na razgradnju i grublje od titanijum karbida. Za zavarenu opremu ispod 800 stepeni, 316Ti pruža ekvivalentnu otpornost na koroziju po nižoj cijeni.