مقارنة بين الفولاذ المقاوم للصدأ 316L و316Ti: الكربون المنخفض-والتيتانيوم-الدرجة الأوستنيتي المستقرة

316L و316Ti كلاهما من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي من سلسلة 316، والفرق الأساسي هو آلية التثبيت (تثبيت منخفض الكربون مقابل التيتانيوم). يتجنب كلاهما التآكل الحبيبي بعد اللحام، لكن 316Ti يتمتع بأداء أفضل في درجات الحرارة العالية-، بينما يركز 316L على التكلفة المنخفضة-ومقاومة التآكل في درجات الحرارة المنخفضة-. توضح هذه المقارنة الاختيار في سيناريوهات اللحام-المكثّفة ذات متطلبات درجات الحرارة المختلفة.

مقارنة المعلمة الأساسية

المعلمة	316L الفولاذ المقاوم للصدأ	316Ti الفولاذ المقاوم للصدأ
التركيب الكيميائي (بالوزن٪)	C أقل من أو يساوي 0.03، 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 485MPa، قوة الخضوع أكبر من أو تساوي 170MPa، 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	SUS316L (JIS)، EN 1.4404، UNS S31603	SUS316Ti (JIS)، EN 1.4571، UNS S31635

اختلافات الأداء الرئيسية: 1. آلية التثبيت: يستخدم 316L الكربون المنخفض (أقل من أو يساوي 0.03%) لتجنب ترسيب الكربيد؛ يستخدم 316Ti التيتانيوم للدمج بشكل تفضيلي مع الكربون (شكل TiC)، وكلاهما يزيل التآكل بين الحبيبات بعد اللحام. 2. أداء درجة الحرارة العالية-: درجة حرارة خدمة 316Ti (900 درجة ) أعلى بمقدار 30 درجة من 316L، مع مقاومة أفضل للأكسدة ومقاومة الزحف في درجات الحرارة العالية. 3. القوة: يتمتع 316Ti بقوة شد أعلى (أكبر من أو يساوي 515MPa) وقوة الخضوع (أكبر من أو يساوي 205MPa) من 316L ( أكبر من أو يساوي 485MPa، أكبر من أو يساوي 170MPa) . 4. قابلية التصنيع: تتمتع 316L بقدرة تصنيع أفضل؛ يزيد محتوى التيتانيوم في 316Ti من مقاومة القطع، وتكلفة معالجة أعلى قليلاً. 5. التكلفة: 316Ti أغلى بنسبة 5-10% من 316L.

تمييز السيناريو المطبق: 316L مناسب للمكونات شديدة الحرارة-/المرتفعة-اللحام-في بيئات التآكل الخفيفة إلى المتوسطة، مثل المعدات الصيدلانية، وأجزاء لحام تجهيز الأغذية، وخطوط أنابيب خزان التخزين المبرد، وخطوط أنابيب مياه البحر. 316Ti مناسب لمكونات اللحام ذات درجة الحرارة العالية-في بيئات التآكل المتوسطة، مثل-أنابيب المبادل الحراري ذات درجة الحرارة العالية (800-900 درجة)، مكونات الغلايات، والمعدات المساعدة لمحطة الطاقة النووية.

أسئلة وأجوبة عملية

Q1: كلا من 316L و316Ti يتجنبان التآكل الحبيبي. كيفية الاختيار في سيناريوهات اللحام؟ A1: اختر 316L إذا كانت درجة حرارة الخدمة أقل من أو تساوي 870 درجة وكانت التكلفة مصدر قلق؛ اختر 316Ti إذا كانت درجة حرارة الخدمة 870-900 درجة أو كانت مقاومة الزحف لدرجة الحرارة العالية مطلوبة.

س2: هل يمكن أن يحل 316L محل 316Ti في سيناريوهات درجات الحرارة المرتفعة-؟ A2: لا. عند 880-900 درجة، تكون مقاومة الأكسدة لدرجات الحرارة العالية ومقاومة الزحف لـ 316L غير كافية، وعرضة للتشوه؛ يمكن لـ 316Ti الحفاظ على الاستقرار الهيكلي في نطاق درجات الحرارة هذا.

س3: ما الفرق في أداء درجات الحرارة المنخفضة-بين 316L و316Ti؟ A3: يتمتع كلاهما بأداء ممتاز في درجات الحرارة المنخفضة-، ويمكنهما العمل بثبات عند درجة -196 درجة دون تقصف؛ لا يوجد فرق واضح في صلابة درجات الحرارة المنخفضة، وكلاهما مناسب للمكونات المبردة.

س 4: ما هي مواد اللحام المستخدمة في 316L و316Ti؟ A4: 316L يستخدم سلك اللحام ER316L؛ يستخدم 316Ti سلك اللحام ER316Ti؛ كلاهما يتطلب التحكم في مدخلات الحرارة أقل من أو تساوي 180جول/مم، ولا يلزم إجراء معالجة حرارية بعد اللحام.

س 5: ما هو أكثر ملاءمة لأوعية التفاعل الكيميائي ذات هيكل اللحام؟ A5: اختر 316L لأوعية التفاعل لدرجة الحرارة العامة (أقل من أو تساوي 800 درجة) (توفير التكلفة)؛ اختر 316Ti لأوعية التفاعل ذات درجة الحرارة العالية- (أكبر من أو تساوي 800 درجة ) لضمان -استقرار درجة الحرارة العالية.