Нержавеющая сталь 1.4404 против 1.4571: термостойкость

Если вы ищете нержавеющую сталь 1.4404 (316L) или 1.4571 (316Ti) для трубопроводов, работающих при повышенных-температурах, теплообменниках, резервуарах, клапанах или технологическом оборудовании, ключевое отличие заключается не просто в максимальной температуре.. 1.4404 – это низкоуглеродистая марка 316L, предназначенная для превосходной свариваемости и устойчивости к сенсибилизации, тогда как 1.4571 — это Титан-стабилизированная марка 316Ti, разработанная для обеспечения лучшей структурной стабильности при длительном воздействии повышенных температур. При непрерывной работе при высоких-температурах следует учитывать рабочую температуру, нагрузку, время воздействия, условия сварки и применимые нормы проектирования.

 

В чем разница между 316L и 316Ti?

В 316L используется сверх-низкое содержание углерода (менее или равно 0,03%), что позволяет исключить осаждение карбида хрома во время сварки, тем самым обеспечивая превосходную формуемость в холодном состоянии, полируемость и превосходную обрабатываемость.
316Ti имеет более высокое содержание углерода (менее или равно 0,08%), но стабилизируется за счет добавления титана (Ti > 5 × [C + N], макс . 0.70%) с образованием карбонитридов титана; это позволяет ему сохранять механическую прочность и устойчивость к сенсибилизации при длительном воздействии высоких температур (от 425 до 815 градусов).. 316L рекомендуется для сварных трубопроводов общего назначения, фармацевтической промышленности и судостроения, требующих высококачественной полировки-, тогда как 316Ti рекомендуется для высоко-реакторов, выхлопных систем и теплообменников.

 

Какова максимальная рабочая температура 1,4571 (316Ti)?

815 градусов (1500 градусов F) в непрерывном режиме и 925 градусов (1700 градусов F) в прерывистом режиме согласно ASTM A240. Для конструкции сосуда под давлением в соответствии с ASME VIII Div. 1 допустимый предел составляет 816 градусов (1500 градусов F). Для общего инженерного использования без ограничений норм и правил практическим верхним пределом для подшипников-с постоянной нагрузкой является 550–600 градусов.

 

Какова максимальная рабочая температура 1,4404 (316L)?

300–350 градусов для общей непрерывной работы. Согласно ASME VIII Div. 1, предел кода составляет 454 градуса (850 градусов F) -, что значительно ниже, чем 816 градусов 1,4571. При температуре выше 454 градусов сталь 1.4404 быстро теряет предел ползучести из-за отсутствия стабилизации карбида.

 

Нержавеющая сталь 1.4404 и 1.4571: эквиваленты

Система обозначений	1.4404	1.4571
RU Числовой	1.4404	1.4571
RU Химическая промышленность	X2CrNiMo17-12-2	X6CrNiMoTi17-12-2
АИСИ/УНС	316L / S31603	316Ти/С31635
БС	316S12	320S31
ДЖИС	СУС316Л	СУС316Ти
ГОСТ	03Х17Н11М2	10Х17Н9М3Т
Метод стабилизации	Низкоуглеродистый (C менее или равно 0,03%)	Титан (Ti больше или равен 5×C)
Первичные стандарты	EN 10088-2/3, ASTM A240, ASME SA-240	EN 10088-2/3, ASTM A240, ASME SA-240

 

Нержавеющая сталь 1.4404 и 1.4571: химический состав

Элемент	1.4404 (316L)	1,4571 (316Ти)
C	Меньше или равно 0,030%	Меньше или равно 0,080%
Си	Меньше или равно 1,00%	Меньше или равно 1,00%
Мин.	Меньше или равно 2,00%	Меньше или равно 2,00%
P	Меньше или равно 0,045%	Меньше или равно 0,045%
S	Меньше или равно 0,030%	Меньше или равно 0,030%
Кр	16.0 – 18.0%	16.0 – 18.0%
Ни	10.0 – 14.0%	10.0 – 14.0%
Мо	2.00 – 2.50%	2.00 – 2.50%
Ти	-	5×C до 0,70% макс.
N	Меньше или равно 0,10%	Меньше или равно 0,10%
Фе	Баланс	Баланс

 

Нержавеющая сталь 1.4404 и 1.4571: механические свойства (отжиг, комнатная температура)

Свойство	1.4404 (316L)	1,4571 (316Ти)
Предел прочности (Rm)	Больше или равно 485 МПа (70 фунтов на квадратный дюйм)	Больше или равно 500 МПа (72 фунта на квадратный дюйм)
Предел текучести (Rp0,2)	Больше или равно 170 МПа (25 тысяч фунтов на квадратный дюйм)	Больше или равно 220 МПа (32 фунта на квадратный дюйм)
Удлинение (А5)	Больше или равно 40 %	Больше или равно 30 %
Уменьшение площади	Больше или равно 50 %	Больше или равно 40 %
Твердость (макс.)	Меньше или равно 210 HBW	Меньше или равно 210 HBW
Энергия удара (-40 градусов)	Больше или равно 270 Дж (типично > 300 Дж)	Больше или равно 270 Дж (типично ~250 Дж)
Энергия удара (-196 градусов)	Больше или равно 150 Дж	Больше или равно 100 Дж

 

Нержавеющая сталь 1.4404 и 1.4571: пределы максимальной рабочей температуры

Параметр	1.4404 (316L)	1,4571 (316Ти)
Общее непрерывное обслуживание	300 – 350 градусов	400 – 550 градусов
ASME VIII раздел. 1 (давление)	454 градуса (850 градусов по Фаренгейту)	816 градусов (1500 градусов по Фаренгейту)
Максимальная механическая температура	950 градусов	950 градусов
Максимальная температура коррозии	410 градусов	480 градусов
Диапазон сенсибилизации (риск IGC)	425 – 815 градусов	Неприменимо (Ti-стабилизированный)
Предел ползучести (100 000 ч при 100 МПа)	~450 градусов	~550 градусов
Периодическое/пиковое воздействие	870 градусов	925 градусов
Начало окисления (значительный масштаб)	~700 градусов	~750 градусов

 

Сохранение прочности в зависимости от температуры (EN 10088-3, 40 < t менее или равно 63 мм)

Температура	1,4404 Доходность (0,2 рупий)	1,4571 Доходность (0,2 рупий)	Δ Преимущество
20 градусов (RT)	Больше или равно 220 МПа	Больше или равно 220 МПа	-
100 градусов	Больше или равно 210 МПа	Больше или равно 210 МПа	-
200 градусов	Больше или равно 200 МПа	Больше или равно 200 МПа	-
300 градусов	Больше или равно 185 МПа	Больше или равно 190 МПа	+3%
400 градусов	Больше или равно 165 МПа	>= 175 MPa	+6%
500 градусов	Больше или равно 140 МПа	Больше или равно 200 МПа	+43% ⚠️
600 градусов	Больше или равно 100 МПа	Больше или равно 160 МПа	+60% ⚠️
800 градусов	~50 МПа	~100 МПа	+100% ⚠️

Ключевое понимание:При температуре ниже 350 градусов эти две марки практически идентичны по прочности. Выше 400 градусов 1,4571 решительно вырывается вперед - на500 градусов, он выдерживает на 43% больше предела текучести.чем 1,4404, и на 600 градусов разрыв увеличивается до 60%.

 

Ползучесть (длительная-нагрузка при повышенной температуре)

Состояние	1.4404 (316L)	1,4571 (316Ти)
Долговечность при ползучести при 600 градусах/150 МПа	~50,000 h	~70,000 h (+40%)
Долговечность при ползучести при 700 градусах/100 МПа	~20,000 h	~25,000–26,000 h (+20–30%)
Порог устойчивой деформации	>450 градусов	>550 градусов
Минимальное напряжение для измеримой ползучести (100 000 ч)	~120 МПа при 500 градусах	~100 МПа при 550 градусах

Практическое правило:Если ваш компонент работаетвыше 450 градусов при постоянной нагрузке, 1,4571 – правильный выбор. Ниже 400 градусов преимущество ползучести незначительно, а превосходная формуемость и более низкая стоимость 1.4404 делают его предпочтительным.

 

Поставщики нержавеющей стали 316L и 316Ti

GNEE может поставлять изделия из нержавеющей стали EN 1.4404 (316L) и EN 1.4571 (316Ti) для трубопроводов, теплообменников,-химических-перерабатывающих предприятий и промышленного применения. Доступные формы продукции могут включать бесшовные и сварные трубы, плиты, листы, рулоны и прутки в соответствии с требуемыми стандартами и спецификациями.

Для экспортных заказов документация на материалы может включать EN 10204 3.1 MTC, отслеживание плавкости-номера, химического состава, механических свойств и проверку PMI, а также требования к размерам и-специфическому неразрушающему контролю, доступные в соответствии со спецификацией покупки. При необходимости можно также организовать проверку-сторонней стороной.

Для проектов, работающих при высоких-температурах, покупатели должны указать рабочую температуру, давление, среду, размеры изделия и применимые нормы проектирования, чтобы характеристики материала могли соответствовать фактическим условиям эксплуатации.

 

 

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между 1,4571 и 1,4541 (321)?
Обе стали стабилизированы аустенитным классом, но 1.4571 содержит молибден (2–2,5%) для устойчивости к питтинговой коррозии (PREN 23–28), тогда как 1.4541 (321) не содержит молибдена (PREN ~18), но немного дешевле. 1.4571 и является правильным выбором для высоко-температурных сред, содержащих хлориды. Для применений, включающих только сухое окисление или науглероживание, достаточно 1,4541.

 

1.4571 дороже 1.4404?
Yes, by 15–25% per tonne. However, for high-temperature applications (>400 градусов), общая стоимость владения благоприятствует 1,4571, поскольку: (a) не требуется термообработка после-сварки (PWHT), (b) срок ползучести увеличивается на 20–40 % и (c) отсутствует риск отказа из-за межкристаллитной коррозии (IGC) после термоциклирования.

 

Для теплообменников лучше выбрать 1.4404 или 1.4571?
Это зависит от рабочей температуры, давления, химического состава жидкости и конструкции трубок теплообменника.. 1.4404 широко используется для стандартных средних-температурных условий, тогда как 1.4571 может обеспечить преимущества в механической прочности для применений, подверженных постоянным высоким-температурным нагрузкам.

 

Превосходит ли коррозионную стойкость 1.4571 стойкость 1.4404?
Не обязательно. Во многих средах их коррозионная стойкость примерно сопоставима. Основное отличие заключается в методе стабилизации: 1.4404 использует стабилизацию с низким содержанием углерода-, а 1.4571 использует стабилизацию титаном; 1.4571 предлагает особые преимущества в тех случаях, когда требуется длительное воздействие высоких температур.

 

Является ли 1,4404 магнитным?
И 1.4404, и 1.4571 являются аустенитными нержавеющими сталями и обычно не-магнитны в отожженном состоянии. Холодная обработка может привести к определенной степени магнитного отклика.