เหล็กกล้าไร้สนิม SUS321 กับ SUS316Ti: ไทเทเนียมปรับปรุงความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง-ได้อย่างไร

การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี

องค์ประกอบน้ำหนัก%	SUS321	SUS316Ti
คาร์บอน	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08
โครเมียม	17.0 – 19.0	16.0 – 18.0
นิกเกิล	9.0 – 12.0	10.0 – 14.0
โมลิบดีนัม	ไม่จำเป็น	2.0 – 3.0
ไทเทเนียม	มากกว่าหรือเท่ากับ 5 × C	มากกว่าหรือเท่ากับ 5 × C

SUS321 ถูกสร้างขึ้นโดยมีความต้านทานต่อการกัดกร่อนตามขอบเกรนและความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชันที่อุณหภูมิสูง SUS316Ti เพิ่มโมลิบดีนัมนอกเหนือจากการรักษาเสถียรภาพของไทเทเนียม ซึ่งช่วยเพิ่มความต้านทานต่อการกัดกร่อนของรูพรุนและรอยแยกที่เกิดจากคลอไรด์-ได้อย่างมีนัยสำคัญ ขณะเดียวกันก็รักษาพฤติกรรมที่อุณหภูมิสูง-ไว้เหมือนเดิม

วิธีการรักษาความเสถียรของไทเทเนียมที่อุณหภูมิสูง

ในเกรดออสเทนนิติกที่ไม่เสถียร คาร์บอนสามารถทำปฏิกิริยากับโครเมียมที่ขอบเขตของเกรนในระหว่างการบริการร้อนหรือการเชื่อม ทำให้เกิดโครเมียมคาร์ไบด์ และสร้างโครเมียม-บริเวณที่หมดสภาพซึ่งจะกัดกร่อนได้เป็นพิเศษ ไทเทเนียมแก้ปัญหานี้โดยสร้างไททาเนียมคาร์ไบด์ก่อน เนื่องจากไททาเนียมมีความสัมพันธ์กับคาร์บอนมากกว่าโครเมียม ไททาเนียมคาร์ไบด์ที่มีความเสถียรช่วยป้องกันไม่ให้คาร์บอนอยู่ในขอบเขตของเกรน โดยคงปริมาณโครเมียมในสารละลายที่เป็นของแข็ง และรักษาความต้านทานการกัดกร่อน ไทเทเนียมยังช่วยให้เหล็กสร้างชั้นออกไซด์ป้องกันที่เสถียรในบรรยากาศออกซิไดซ์ร้อน ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมทั้งสองเกรดจึงสามารถให้บริการได้อย่างต่อเนื่องในช่วง 600–900 องศา

สูง-อุณหภูมิและประสิทธิภาพการกัดกร่อน

คุณสมบัติ	SUS321	SUS316Ti
อุณหภูมิบริการต่อเนื่อง	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 850 องศา	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 900 องศา
ความต้านทานต่อการเกิดออกซิเดชัน	ดีในก๊าซร้อน	ดีเยี่ยม รวมถึงบรรยากาศที่มีกำมะถันหรือชื้น
ความต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรน	ความไวต่ำ	ต่ำมาก
การกัดกร่อนของรูพรุนและรอยแยกของคลอไรด์	ปานกลาง	ดีเยี่ยมเนื่องจากโมลิบดีนัม

ฟิลด์แอปพลิเคชัน

แอปพลิเคชัน	ข้อดีของ SUS321	ข้อดีของ SUS316Ti
เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน	ทนความร้อนได้ยาวนาน-สำหรับท่อปิโตรเคมี	ดีกว่าสำหรับระบบร้อนที่มีตัวกลางคลอไรด์
ระบบท่อไอเสีย	การจัดการไอเสียรถยนต์และอุตสาหกรรม	ส่วนประกอบที่ต้องการการป้องกันการกัดกร่อน-สูงขึ้น
ภาชนะรับความดัน	อุณหภูมิสูงพร้อมการกัดกร่อนที่เป็นกลาง	ความร้อนรวมกับคลอไรด์อ่อนๆ
อุปกรณ์อาหารและยา	ทนทานต่อไอน้ำและการฆ่าเชื้อ	ความร้อนบวกสารทำความสะอาดเชิงรุก

คำแนะนำการคัดเลือก

เลือก SUS321 เมื่อความท้าทายหลักคือการสัมผัสกับความร้อนสูงถึง 850 องศาและมีการกัดกร่อนปานกลาง: ท่อหม้อไอน้ำ ท่อก๊าซร้อน ส่วนประกอบการบำบัดความร้อน- และชิ้นส่วนไอเสียทั่วไป ซึ่งความคุ้มค่าด้านต้นทุนเป็นข้อได้เปรียบอย่างแท้จริง เลือก SUS316Ti เมื่อบริการรวมความร้อนกับคลอไรด์หรือตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนมากขึ้น: เครื่องปฏิกรณ์เคมี เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนทางทะเล ระบบฆ่าเชื้อ และอุปกรณ์ที่ทำความสะอาดด้วยสารที่มีฤทธิ์กัดกร่อน ซึ่งโมลิบดีนัมจะจ่ายเองในอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: อะไรคือความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง SUS321 และ SUS316Ti?
A1: SUS316Ti มีโมลิบดีนัม 2.0–3.0% ซึ่งเพิ่มความต้านทานการกัดกร่อนแบบรูพรุนของคลอไรด์และรอยแยก ในขณะที่ SUS321 ไม่มีโมลิบดีนัมและประหยัดกว่าสำหรับงานที่อุณหภูมิสูง-อย่างแท้จริง

คำถามที่ 2: เหตุใดไทเทเนียมจึงปรับปรุงความต้านทานต่ออุณหภูมิสูง-ได้
A2: ไทเทเนียมสร้างไทเทเนียมคาร์ไบด์ที่มีความเสถียร ป้องกันการตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเกรน ดังนั้นเหล็กจึงหลีกเลี่ยงการสูญเสียโครเมียมและการกัดกร่อนตามขอบเกรนในระหว่างการบริการและการเชื่อมที่ร้อน

Q3: เกรดไหนวิ่งได้ร้อนกว่ากัน?
A3: SUS316Ti ให้บริการต่อเนื่องได้ถึงประมาณ 900 องศา ในขณะที่ SUS321 ได้รับการจัดอันดับที่ประมาณ 850 องศา

คำถามที่ 4: SUS321 สามารถใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูง-มีคลอไรด์สูง-ได้หรือไม่
A4: ไม่เหมาะเลย หากไม่มีโมลิบดีนัม SUS321 จะมีความต้านทานต่อคลอไรด์เป็นรูพรุนเพียงปานกลางเท่านั้น SUS316Ti เป็นตัวเลือกที่ดีกว่าเมื่อมีคลอไรด์

Q5: ทั้งสองเกรดสามารถเชื่อมได้หรือไม่?
A5: ใช่ ไทเทเนียมทั้งสองมีความเสถียร-และสามารถเชื่อมได้โดยไม่ต้อง-ผ่านการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อมในบริการส่วนใหญ่ ใช้ฟิลเลอร์ที่มีความเสถียรที่ตรงกันและควบคุมอุณหภูมิระหว่างทาง

Q6: เกรดไหนแพงกว่ากัน?
A6: SUS316Ti มีราคาแพงกว่าเนื่องจากการเติมโมลิบดีนัม ดังนั้นจึงมักนิยมใช้ SUS321 ในกรณีที่ไม่ต้องกังวลเรื่องคลอไรด์