مقارنة بين الفولاذ المقاوم للصدأ 316 و316Ti: درجة الأوستنيتي القياسية والتيتانيوم-الدرجة الأوستنيتية المستقرة

316 و316Ti عبارة عن سلسلة 316 من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي، مع الاختلاف الأساسي وهو أن 316Ti يضيف التيتانيوم (Ti=4×C-0.70%) لتحقيق الاستقرار. يتحد التيتانيوم بشكل تفضيلي مع الكربون لتكوين TiC، مما يتجنب التآكل الحبيبي، مما يجعله مناسبًا لمختلف متطلبات اللحام والتآكل عند درجات الحرارة العالية.

مقارنة المعلمة الأساسية

المعلمة	316 الفولاذ المقاوم للصدأ	316Ti الفولاذ المقاوم للصدأ
التركيب الكيميائي (بالوزن٪)	C أقل من أو يساوي 0.08، Si أقل من أو يساوي 1.00، Mn أقل من أو يساوي 2.00، P أقل من أو يساوي 0.045، S أقل من أو يساوي 0.030، Cr=16.00-18.00، Ni=10.00-14.00، Mo=2.00-3.00، Fe= الرصيد	C أقل من أو يساوي 0.08، Si أقل من أو يساوي 1.00، Mn أقل من أو يساوي 2.00، P أقل من أو يساوي 0.045، S أقل من أو يساوي 0.030، Cr=16.00-18.00، Ni=10.00-14.00، Mo=2.00-3.00، Ti=4×C-0.70، Fe= الرصيد
الخواص الميكانيكية (ملدن)	قوة الشد أكبر من أو تساوي 515MPa، قوة الخضوع أكبر من أو تساوي 205MPa، الاستطالة أكبر من أو تساوي 40%، الصلابة أقل من أو تساوي 217HB	قوة الشد أكبر من أو تساوي 515MPa، قوة الخضوع أكبر من أو تساوي 205MPa، الاستطالة أكبر من أو تساوي 40%، الصلابة أقل من أو تساوي 217HB
درجة حرارة الخدمة	-196 درجة إلى 870 درجة (الخدمة المستمرة)	-196 درجة إلى 900 درجة (الخدمة المستمرة)
الدرجات المعادلة	SUS316 (JIS)، EN 1.4401، UNS S31600	SUS316Ti (JIS)، EN 1.4571، UNS S31635

اختلافات الأداء الرئيسية: 1. مقاومة التآكل بين الحبيبات: يعمل تثبيت التيتانيوم 316Ti على تجنب تكوين كربيدات Cr23C6 عند حدود الحبوب، مما يزيل التآكل بين الحبيبات بعد اللحام أو خدمة درجة الحرارة العالية -؛ 316 عرضة للتآكل الحبيبي في نفس الظروف. 2. أداء درجة الحرارة العالية-: درجة حرارة خدمة 316Ti (900 درجة ) أعلى بمقدار 30 درجة من 316 (870 درجة)، مع أفضل -مقاومة الأكسدة في درجة الحرارة. 3. قابلية اللحام: يتمتع 316Ti بثبات لحام ممتاز، ولا يوجد -معالجة حرارية للحام مطلوب؛ يتطلب 316 التلدين بعد اللحام في البيئات القاسية. 4. قابلية التصنيع: يزيد محتوى التيتانيوم في 316Ti من مقاومة القطع، وقابلية تصنيع أسوأ قليلًا من 316. 5. التكلفة: 316Ti أغلى بنسبة 10-15% من 316.

تمييز السيناريو المطبق: 316 مناسب لمكونات اللحام ذات درجات الحرارة المتوسطة-والمتوسطة-، مثل خطوط الأنابيب الكيميائية، وآلات الأغذية، والأجهزة البحرية. 316Ti مناسب لمكونات اللحام ذات درجات الحرارة العالية- وبيئات التآكل القاسية، مثل أنابيب المبادلات الحرارية ذات درجات الحرارة العالية-، ومكونات الغلايات (800-900 درجة)، وأوعية التفاعل الكيميائي (هيكل اللحام)، ومحطات الطاقة النووية المعدات المساعدة.

أسئلة وأجوبة عملية

س1: ما هي آلية تثبيت التيتانيوم في 316Ti؟ A1: التيتانيوم لديه تقارب أقوى للكربون من الكروم؛ عند درجات الحرارة المرتفعة أو أثناء اللحام، يتحد التيتانيوم بشكل تفضيلي مع الكربون لتكوين TiC، مما يتجنب تكوين كربيدات Cr23C6 التي تستهلك الكروم، وبالتالي يمنع تكوين المناطق المستنفدة من الكروم - ويزيل التآكل بين الحبيبات.

س2: هل يمكن أن يحل 316Ti محل 316L في مكونات اللحام المكثفة -؟ ج2: نعم. يتمتع كلاهما بمقاومة ممتازة للتآكل بين الحبيبات بعد اللحام؛ يتمتع 316Ti بأداء أعلى في درجات الحرارة-من 316L، وهو مناسب لمكونات اللحام ذات درجات الحرارة العالية-؛ يعتبر 316L أكثر ملاءمة لدرجات الحرارة المنخفضة-وبيئات التآكل العامة.

س 3: ما هي مواد اللحام المستخدمة في 316Ti؟ A3: استخدم سلك اللحام ER316Ti؛ التحكم في مدخلات حرارة اللحام أقل من أو تساوي 180J/mm لتجنب ارتفاع درجة الحرارة؛ يوصى بمعالجة ما بعد تخميل اللحام - لزيادة تحسين مقاومة التآكل؛ لا يلزم التلدين بعد -اللحام.

س4: ما الفرق في مدة الخدمة بين 316 و316Ti في البيئات ذات درجات الحرارة العالية-؟ A4: عند 850 درجة، عمر خدمة 316Ti (أكبر من أو يساوي 10 سنوات) أطول من 316 (أكبر من أو يساوي 5 سنوات)؛ تكون حدود حبيبات 316 عرضة للتآكل والتقصف عند درجات الحرارة المرتفعة، بينما يحافظ 316Ti على الاستقرار الهيكلي.

س5: كيفية الاختيار بين 316 و316Ti؟ ج5: اختر 316 إذا كانت التكلفة مثيرة للقلق وكانت البيئة معتدلة (درجة حرارة منخفضة-، عدم لحام-)؛ اختر 316Ti إذا كانت خدمة درجة الحرارة العالية- (أكبر من أو تساوي 800 درجة ) أو المكونات المكثفة للحام- مطلوبة، وكانت مقاومة التآكل بين الحبيبات أمرًا بالغ الأهمية.