เหล็กกล้าไร้สนิม 316Ti กับ 316H: ไทเทเนียม-เสถียรเทียบกับสูง-โลหะผสมเสริมความแข็งแกร่งที่อุณหภูมิสูง

 

องค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกล และการใช้งานหลักของ 316Ti และ 316H คืออะไร
เกรดทั้งสองขึ้นอยู่กับองค์ประกอบมาตรฐาน 316 (16-18% Cr, 10-14% Ni, 2-3% Mo) เกรด 316Ti (UNS S31635) เติมไทเทเนียม (โดยทั่วไปมากกว่าหรือเท่ากับ 5×C) เพื่อทำให้โลหะผสมคงตัวจากอาการแพ้ เกรด 316H (UNS S31609) มีปริมาณคาร์บอนสูงกว่าที่ควบคุมได้ (0.04-0.10%) เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของอุณหภูมิที่สูงขึ้น คุณสมบัติทางกลที่อุณหภูมิห้องคล้ายคลึงกับ 316. 316Ti ใช้ในชิ้นส่วนเชื่อมสำหรับการแปรรูปทางเคมีที่ทำงานในช่วงการตกตะกอนของคาร์ไบด์. 316H ระบุไว้สำหรับภาชนะรับความดันและระบบท่อในอุตสาหกรรมผลิตไฟฟ้าและปิโตรเคมีที่ต้องการความต้านทานการคืบที่สูงกว่า 500 องศา

กลยุทธ์การผสมตามลำดับจะช่วยแก้ปัญหาทางวิศวกรรมที่แตกต่างกันได้อย่างไร
ไทเทเนียมใน 316Ti จับกับคาร์บอนเพื่อสร้างคาร์ไบด์ที่เสถียร ป้องกันการสูญเสียโครเมียมที่ขอบเขตของเกรนระหว่างการเชื่อมหรือการสัมผัสที่อุณหภูมิสูง- ซึ่งจะช่วยรักษาความต้านทานการกัดกร่อนในบริเวณที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน- ในทางกลับกัน ปริมาณคาร์บอนที่สูงขึ้นใน 316H จะทำให้เกิดการก่อตัวของคาร์ไบด์ละเอียดที่เสริมความแข็งแกร่งให้เมทริกซ์อัลลอยด์ที่อุณหภูมิสูง ช่วยเพิ่มความแข็งแรงของการคืบและการแตกร้าว โดยพื้นฐานแล้ว 316Ti ให้ความสำคัญกับความสมบูรณ์ของการกัดกร่อนในระยะยาว-หลังจากรอบความร้อน ในขณะที่ 316H ให้ความสำคัญกับความแข็งแรงทางกลภายใต้ความร้อนและความดันอย่างต่อเนื่อง

เกรดหนึ่งเป็นที่ต้องการมากกว่าอีกเกรดหนึ่งในสภาพแวดล้อมการบริการเฉพาะแบบใด
เลือก 316Ti สำหรับการใช้งานที่มีการเชื่อมส่วนประกอบและจะทำงานอย่างต่อเนื่องหรือเป็นระยะๆ ในช่วงอุณหภูมิ 400-900 องศา ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อน เช่น ในเปลือกเครื่องปฏิกรณ์เคมีหรือท่อเชื่อมขนาดใหญ่ที่จัดการกับตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อน เลือกใช้ 316H สำหรับการใช้งานโครงสร้างอุณหภูมิสูงและแรงดันสูงโดยคำนึงถึงการกัดกร่อนน้อยที่สุด เช่น ท่อซุปเปอร์ฮีตเตอร์ เปลือกตัวแลกเปลี่ยนความร้อนในโรงไฟฟ้า หรือชิ้นส่วนเตาเผาที่ภาระทางกลและการคืบคลานเป็นความท้าทายในการออกแบบหลัก

ข้อควรพิจารณาในการผลิตและการเชื่อมที่สำคัญสำหรับแต่ละเกรดคืออะไร?
สำหรับ 316Ti ต้องใช้ขั้นตอนการเชื่อมออสเทนนิติกมาตรฐาน แต่แนะนำให้ใช้โลหะเติมผสมที่ตรงกันหรือมากกว่า-เพื่อรักษาความต้านทานการกัดกร่อน ความเสถียรช่วยให้สามารถใช้งานได้ในสภาพ-การเชื่อมสำหรับการใช้งานหลายประเภท สำหรับ 316H การเชื่อมต้องมีการควบคุมความร้อนเข้าอย่างแม่นยำ และบ่อยครั้ง-การรักษาความร้อนหลังการเชื่อมเพื่อคืนความต้านทานการกัดกร่อนและความเหนียวที่เหมาะสม เนื่องจากคาร์บอนที่สูงขึ้นจะเพิ่มความไวต่ออาการแพ้ การตัดเฉือนและการขึ้นรูปทั้งสองแบบมีความคล้ายคลึงกับ 316

รายการตรวจสอบสุดท้ายใดที่วิศวกรควรใช้เมื่อระบุระหว่าง 316Ti และ 316H
ขั้นแรก ให้พิจารณาเงื่อนไขการบริการหลัก: การกัดกร่อน-ครอบงำด้วยการเชื่อม (เลือก 316Ti) หรือ-ความแข็งแกร่งที่อุณหภูมิสูง-ครอบงำ (เลือก 316H) ประการที่สอง ตรวจสอบอุณหภูมิและความดันสูงสุดในการทำงาน ประการที่สาม ยืนยันลำดับการผลิต โดยเฉพาะอย่างยิ่งการเชื่อมและความสามารถในการอบชุบหลังการเชื่อม- สุดท้ายนี้ ให้ดูภาชนะรับความดันหรือรหัสการก่อสร้างที่เกี่ยวข้อง (เช่น ASME) ซึ่งมักจะได้รับการรับรองเกรดเฉพาะสำหรับบริการที่มีอุณหภูมิสูง ระบุการกำหนด UNS ที่แน่นอนเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงความสับสนกับมาตรฐาน 316