ท่อเหล็กกล้าไร้สนิม 316Ti กับ 316L: ข้อแตกต่างที่สำคัญและคู่มือการเลือกวัสดุ

เมื่อออกแบบระบบท่อสำหรับงานหนัก-สำหรับอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ การกลั่นสารเคมี การผลิตไฟฟ้า หรืออุตสาหกรรมทางทะเล ให้เลือกระหว่าง316L (ยูเอ็นเอส S31603)และ316Ti (UNS S31635)ต้องมีความเข้าใจอย่างแม่นยำเกี่ยวกับโลหะวิทยา โลหะผสมทั้งสองมีอายุการใช้งานที่ยอดเยี่ยม แต่โครงสร้างทางเคมีที่แตกต่างกันจะกำหนดประสิทธิภาพภายใต้ความเครียดจากความร้อนและสารเคมีที่รุนแรง

 

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคและองค์ประกอบทางเคมี

ความแตกต่างหลักระหว่างสองเกรดนี้อยู่ที่ความสามารถในการต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรน (การทำให้ไวต่อแสง) ในระหว่างการเชื่อมหรือการสัมผัสความร้อน-ในระยะยาว

 

316L (คาร์บอนต่ำ):ลดปริมาณคาร์บอนสูงสุด 0.030% เกณฑ์ที่ต่ำกว่านี้จะช่วยลดการก่อตัวของโครเมียมคาร์ไบด์ที่เป็นอันตรายตามแนวขอบเขตของเกรนระหว่างการเชื่อม

 

316Ti (ไทเทเนียมเสถียร):รวมการเติมไทเทเนียมโดยเจตนา (โดยทั่วไปคือ 5x คาร์บอน % สูงถึง 0.70%) ไทเทเนียมทำปฏิกิริยากับคาร์บอนเป็นพิเศษเพื่อสร้างไทเทเนียมคาร์ไบด์ (TiC) ที่เสถียร โดยปล่อยให้โครเมียมไม่เสียหายทั้งหมดเพื่อรักษาการป้องกันการกัดกร่อน

 

องค์ประกอบ (%)	316L (ยูเอ็นเอส S31103)	316Ti (UNS S31635)
คาร์บอน (ซี)	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.030	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.080
โครเมียม (Cr)	16.0 - 18.0	16.0 - 18.0
นิกเกิล (พรรณี)	10.0 - 14.0	10.0 - 14.0
โมลิบดีนัม (Mo)	2.00 - 3.00	2.00 - 3.00
ไทเทเนียม (Ti)	-	5xC ถึง 0.70

 

สูง-ประสิทธิภาพของอุณหภูมิและความแรงของการคืบ

เกณฑ์อุณหภูมิเป็นจุดตัดสินใจที่สำคัญระหว่างวัสดุเหล่านี้

316L มีประสิทธิภาพสูงในการป้องกันอาการแพ้ได้สูงถึงประมาณ 450 องศา หากเกินขีดจำกัดนี้ ความแข็งแรงเชิงกลจะลดลง และการเปิดรับแสงอย่างต่อเนื่องอาจทำให้ขอบเขตของเกรนเสื่อมลงอย่างค่อยเป็นค่อยไป

 

316Ti ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการทำงานที่ยาวนานภายในโซนความไวแสงวิกฤตที่ 425 องศาถึง 815 องศา ไททาเนียมคาร์ไบด์ล็อคกริดโครงสร้างจุลภาค ให้ความแข็งแรงของผลผลิตทางกลที่เหนือกว่าและประสิทธิภาพการคืบ{4}}ที่อุณหภูมิการทำงานที่สูงขึ้น

 

การเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกล

เนื่องจากการรักษาเสถียรภาพของไทเทเนียม 316Ti จึงมีเกณฑ์ความแข็งแกร่งของผลผลิตสูงกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับคาร์บอนต่ำ-

ท่อสแตนเลส 316L:ความแข็งแรงของผลผลิตมากกว่าหรือเท่ากับ 170 MPa, ความต้านแรงดึงมากกว่าหรือเท่ากับ 485 MPa

ท่อเหล็กสแตนเลส 316Ti:ความแข็งแรงของผลผลิตมากกว่าหรือเท่ากับ 205 MPa, ความต้านแรงดึงมากกว่าหรือเท่ากับ 515 MPa

 

หมายเหตุความสามารถในการเชื่อมและการแปรรูป

วัสดุทั้งสองแสดงความสามารถในการเชื่อมที่ดีเยี่ยมด้วยวิธีฟิวชันมาตรฐาน (TIG, MIG, SAW) อย่างไรก็ตาม การจัดการด้านการผลิตมีความแตกต่างกัน:

316Lถือว่าเชื่อมและขัดง่ายกว่า การไม่มีไทเทเนียมเจือปนจะสร้างรอยเชื่อมที่เรียบเนียนและสะอาดขึ้น และช่วยให้ได้พื้นผิวที่มีความมันวาวสูง-โดยไม่มีรอยริ้วของโครงสร้าง

 

316ทีการเชื่อมต้องมีการควบคุมพารามิเตอร์อย่างระมัดระวัง อนุภาคไทเทเนียมคาร์ไบด์สามารถก่อให้เกิดเส้นพื้นผิวบางๆ ("หางดาวหาง") ในระหว่างการขัดเงาอย่างแม่นยำ ดังนั้นจึงถูกกำหนดไว้สำหรับการติดตั้งทางอุตสาหกรรมที่ใช้งานได้จริงมากกว่าส่วนประกอบทางสถาปัตยกรรมหรือการตกแต่งที่มีความสวยงามสูง

 

การใช้งานทางอุตสาหกรรมและการเลือกจัดซื้อจัดจ้าง

เลือกท่อสแตนเลส 316L สำหรับ:

อุปกรณ์แปรรูปทางเคมีและเภสัชกรรมที่ต้องการการตกแต่งภายในที่ราบรื่น

โครงสร้างพื้นฐานทางทะเลและการตั้งค่าการประมวลผลชายฝั่งที่สัมผัสกับระดับคลอไรด์สูงที่อุณหภูมิแวดล้อม

โครงการที่ใช้การเชื่อมผนังหนัก-อย่างกว้างขวาง โดยที่-การบำบัดความร้อนหลังการเชื่อมไม่สามารถทำได้

 

เลือกท่อสแตนเลส 316Ti สำหรับ:

เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน ท่อบอยเลอร์ และส่วนประกอบฮีตเตอร์ซุปเปอร์ฮีตเตอร์ที่ทำงานที่อุณหภูมิระหว่าง 500 องศาถึง 800 องศา

ระบบไอเสียรถยนต์และแผ่นซับปล่องอุตสาหกรรม

สภาพแวดล้อมการกลั่นสารเคมีที่อุณหภูมิสูง-ซึ่งความเค้นเชิงกลและความผันผวนของความร้อนเกิดขึ้นพร้อมกัน