Tytan ze stali nierdzewnej 316Ti-stabilizowany molibden-zawierający

316Ti to tytan-stabilizowany molibden-zawierający austenityczną stal nierdzewną. Tytan preferencyjnie łączy się z węglem, tworząc TiC, eliminując korozję międzykrystaliczną i poprawiając-stabilność temperaturową. Nadaje się do spawania elementów-w wysokiej temperaturze, wymagających zarówno odporności na korozję, jak i odporności na korozję międzykrystaliczną.

Skład chemiczny (% wag.): C Mniejsze lub równe 0,08, Cr=16.00-18.00, Ni=10.00-14.00, Mo=2.00-3.00, Ti=4×C-0,70, Si Mniejsze lub równe 1,00, Mn Mniejsze lub równe 2,00, P Mniejsze lub równe 0,045, S Mniejsze lub równe 0,030, Fe=Balans

Właściwości mechaniczne (wyżarzane): Wytrzymałość na rozciąganie większa lub równa 515 MPa, granica plastyczności większa lub równa 205 MPa, Wydłużenie większe lub równe 40%, Twardość mniejsza lub równa 217HB

Zalety wydajności: Doskonała odporność na korozję międzykrystaliczną po spawaniu, nie jest wymagana-obróbka cieplna po spawaniu; wysoka-stabilność temperaturowa (temperatura ciągłej pracy do 900 stopni); dobra odporność na-korozję chlorkową w wysokiej temperaturze; doskonała spawalność i odkształcalność.

Aplikacje: Elementy pomocnicze silników lotniczych,-wysokotemperaturowe rury wymienników ciepła (800-900 stopni), rurociągi wyposażenia pomocniczego elektrowni jądrowej, wykładziny pieców wysokotemperaturowych, części pomocnicze pieców do krakingu petrochemicznego.

Równoważne stopnie: UNS S31635, JIS SUS316Ti, EN 1.4571, GB 06Cr17Ni12Mo2Ti

Q&A

P1: Jaki jest mechanizm stabilizacji tytanu w 316Ti? A1: Mechanizm stabilizacji tytanu w 316Ti opiera się na preferencyjnej kombinacji tytanu i węgla w celu utworzenia stabilnych węglików tytanu (TiC), zapobiegając w ten sposób tworzeniu się węglików chromu i unikając korozji międzykrystalicznej. W wysokich temperaturach lub podczas spawania węgiel w stali nierdzewnej ma większe powinowactwo do tytanu niż do chromu. W 316Ti zawartość tytanu jest kontrolowana na poziomie 4×C-0,70% wag., co zapewnia, że ​​cały węgiel łączy się z tytanem, tworząc TiC, zamiast łączyć się z chromem, tworząc Cr₂₃C₆. Wytrącanie Cr₂₃C₆ na granicach ziaren spowoduje zużycie chromu w obszarze granic ziaren, tworząc strefę zubożoną w chrom-i prowadzącą do korozji międzykrystalicznej. Natomiast TiC jest wyjątkowo stabilny i nie rozkłada się łatwo, a podczas jego tworzenia nie zużywa się chromu, dzięki czemu utrzymuje się integralność bogatej w chrom-filmu pasywacyjnego na granicach ziaren. Dzięki temu mechanizmowi stabilizacji 316Ti ma doskonałą odporność na korozję międzykrystaliczną po spawaniu bez obróbki cieplnej po spawaniu.

P2: Czy 316Ti może zastąpić 316L w-intensywnie spawanych elementach? A2: Tak, 316Ti może zastąpić 316L w-intensywnie spawanych elementach i ma zalety w zastosowaniach wysoko-temperaturowych. Zarówno 316Ti, jak i 316L mają doskonałą odporność na korozję międzykrystaliczną po spawaniu; 316L osiąga to dzięki wyjątkowo-niskiej zawartości węgla, podczas gdy 316Ti opiera się na stabilizacji tytanem. W środowiskach korozyjnych-w temperaturze pokojowej ich odporność na korozję jest podobna, a oba mają dobrą odporność na korozję chlorkową ze względu na zawartość molibdenu. Jednakże w środowiskach o wysokiej-temperaturze (powyżej 800 stopni) 316Ti ma oczywiste zalety: jego temperatura ciągłej pracy (do 900 stopni) jest o 30 stopni wyższa niż 316L (870 stopni) oraz ma lepszą odporność na utlenianie w wysokich-temperaturach i wytrzymałość na pełzanie. W przypadku-spawania-w wysokiej temperaturze-intensywnie spawanych elementów (takich jak-rury wydechowe silników lotniczych), bardziej odpowiedni jest materiał 316Ti. Jednakże 316Ti jest 10-15% droższy niż 316L i ma nieco gorszą obrabialność ze względu na zawartość tytanu, dlatego 316L jest nadal preferowany w niskich temperaturach lub w środowiskach związanych z korozją ogólną, przy ścisłej kontroli kosztów.

P3: Jakie materiały spawalnicze są używane do stali nierdzewnej 316Ti? A3: Odpowiednie materiały spawalnicze do stali nierdzewnej 316Ti to głównie drut spawalniczy ER316Ti i elektrody E316Ti. Drut spawalniczy ER316Ti jest preferowany do spawania łukiem wolframowym w gazie (GTAW) i spawania łukiem gazowym metali (GMAW), ponieważ zawiera tę samą zawartość tytanu co metal nieszlachetny, co zapewnia, że ​​spoina ma taki sam mechanizm stabilizacji i odporność na korozję jak 316Ti. Podczas spawania ważne jest kontrolowanie doprowadzanego ciepła tak, aby było mniejsze lub równe 180J/mm, aby uniknąć przegrzania, które może spowodować nadmierny wzrost ziaren i pogorszenie właściwości mechanicznych spoiny. Jako gaz osłonowy należy stosować argon-o wysokiej czystości (większej lub równej 99,99%), aby zapobiec utlenianiu spoiny. W celu zwiększenia odporności powierzchni spoiny na korozję zaleca się-pasywację, ale wyżarzanie-po spoinie nie jest wymagane ze względu na stabilizację tytanu. Nie zaleca się stosowania drutu spawalniczego ER316L do stali 316Ti, ponieważ brak tytanu w spoinie może prowadzić do korozji międzykrystalicznej w-środowiskach o wysokiej temperaturze.

P4: Jaka jest różnica w wydajności-w wysokich temperaturach pomiędzy 316Ti i 316? A4: Wydajność stali 316Ti w wysokich-temperaturach jest znacznie lepsza niż stali 316, co odzwierciedla się głównie w stabilności-wysokiej temperatury, odporności na utlenianie i wytrzymałości na pełzanie. Po pierwsze, temperatura pracy: ciągła temperatura pracy 316Ti może osiągnąć 900 stopni, o 30 stopni więcej niż 870 stopni 316. Po drugie, odporność na utlenianie w-wysokiej temperaturze: w temperaturze 850 stopni 316Ti tworzy gęstszą i stabilniejszą warstwę tlenku, którą nie jest łatwo odkleić, podczas gdy warstwa tlenku 316 może się starzeć i odklejać po-długim okresie użytkowania. Po trzecie, wytrzymałość na pełzanie-w wysokiej temperaturze: przy 800 stopniach wytrzymałość na zrywanie przy pełzaniu po 1000 godz. stali 316Ti jest o 20-30% wyższa niż w przypadku stali 316, co pozwala zachować stabilność strukturalną w długotrwałych-warunkach wysokiej-temperatury i wysokich-naprężeń. Po czwarte, odporność na korozję-w wysokiej temperaturze: w środowiskach o wysokiej-temperaturze zawierających jony chlorku lub dwutlenek siarki, stabilizowana tytanem-struktura 316Ti zmniejsza ryzyko korozji międzykrystalicznej, podczas gdy 316 jest podatny na uczulenie w temperaturze 450-850 stopni. Te różnice sprawiają, że 316Ti jest bardziej odpowiedni do zastosowań wysokotemperaturowych, podczas gdy 316 jest ograniczony do środowisk średniotemperaturowych.

P5: Jakie są właściwości obróbki stali nierdzewnej 316Ti? A5: Stal nierdzewna 316Ti ma specyficzne właściwości obróbki ze względu na dodatek tytanu. Po pierwsze, skrawalność jest nieco gorsza niż 316: węgliki tytanu (TiC) w 316Ti są twarde i kruche, co zwiększa zużycie narzędzia podczas skrawania, dlatego należy stosować narzędzia o dużej twardości i odporności na zużycie (takie jak narzędzia z węglika spiekanego). Po drugie, wymagana jest większa siła skrawania: w porównaniu do 316, 316Ti ma większe opory skrawania, dlatego obrabiarka powinna posiadać odpowiednią moc i sztywność. Po trzecie, dobra kontrola wiórów: podczas skrawania 316Ti wytwarza ciągłe wióry, które należy łamać za pomocą narzędzi z odpowiednimi łamaczami wiórów, aby uniknąć splątania wiórów wpływającego na obróbkę. Po czwarte, niska prędkość skrawania: aby zmniejszyć zużycie narzędzia, prędkość skrawania 316Ti powinna być o 10-20% niższa niż 316. Po piąte, wystarczające chłodzenie i smarowanie: podczas obróbki używaj płynów obróbkowych o dobrych właściwościach chłodzących i smarujących, aby obniżyć temperaturę skrawania, zapobiec spajaniu narzędzia i poprawić jakość powierzchni. Pomimo tych cech, przy odpowiednim doborze narzędzi i parametrach obróbki, 316Ti może nadal zapewniać obróbkę o wysokiej precyzji, spełniając wymagania komponentów lotniczych i nuklearnych.