مقارنة 316 و316Ti: الموليبدينوم القياسي-المحتوي على التيتانيوم-الموليبدينوم المستقر-المحتوي على الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي

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 بين الحبيبات، مع الحفاظ على الموليبدينوم - المحتوي على مقاومة التآكل لسلسلة 316، مما يجعلها مناسبة 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، مما يقضي على التآكل بين الحبيبات بعد اللحام أو خدمة درجة الحرارة العالية -؛ 316 عرضة للتآكل بين الحبيبات في نفس الظروف. 2. أداء درجة الحرارة العالية-: درجة حرارة خدمة 316Ti (900 درجة ) أعلى بمقدار 30 درجة من 316، مع أفضل -مقاومة الأكسدة في درجة الحرارة. 3. قابلية اللحام: يتمتع 316Ti بثبات لحام ممتاز، ولا يتطلب -معالجة حرارية لاحقة للحام؛ يحتاج 316 إلى - التلدين بعد اللحام في البيئات القاسية. 4. قابلية التصنيع: يزيد محتوى التيتانيوم في 316Ti من مقاومة القطع، وقابلية تصنيع أسوأ قليلاً من 316. 5. التكلفة: 316Ti أغلى بنسبة 10-15% من 316.

تمييز السيناريو المطبق: 316 مناسب لمكونات التآكل ذات درجة الحرارة المتوسطة العامة-والمتوسطة-، مثل خطوط الأنابيب الكيميائية والآلات الغذائية والأجهزة البحرية والمبادلات الحرارية الداخلية. 316Ti مناسب لمكونات اللحام ذات درجة الحرارة العالية- وبيئات التآكل القاسية، مثل أنابيب المبادلات الحرارية ذات درجة الحرارة العالية- (800-900 درجة )، ومكونات الغلايات، وأوعية التفاعل الكيميائي (هيكل اللحام)، ومحطات الطاقة النووية المعدات المساعدة والمكونات المساعدة لمحرك الطيران الفضائي.

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، مع تجنب استهلاك الكروم لتكوين كربيدات Cr₂₃C₆، 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-، في حين أن 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 التخميل اللاحق-للحام لزيادة تحسين مقاومة التآكل، ولا يلزم التلدين اللاحق-للحام.

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) هو ضعف عمر 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.