Сравнение нержавеющей стали 316 и 316Ti: стандартная аустенитная сталь и титановая-стабилизированная аустенитная марка

316 и 316Ti представляют собой аустенитные нержавеющие стали серии 316, основное отличие которых состоит в том, что в 316Ti добавляется титан (Ti=4×C-0,70%) для стабилизации. Титан преимущественно соединяется с углеродом с образованием TiC, избегая межкристаллитной коррозии, что делает их пригодными для различных требований к сварке и высокотемпературной коррозии.

Сравнение основных параметров

Параметр	Нержавеющая сталь 316	Нержавеющая сталь 316Ti
Химический состав (мас.%)	C Меньше или равно 0,08, Si Меньше или равно 1,00, Mn Меньше или равно 2,00, P Меньше или равно 0,045, S Меньше или равно 0,030, Cr=16.00-18.00, Ni=10.00-14.00, Mo=2.00-3.00, Fe=Баланс	C Меньше или равно 0,08, Si Меньше или равно 1,00, Mn Меньше или равно 2,00, P Меньше или равно 0,045, S Меньше или равно 0,030, Cr=16.00-18.00, Ni=10.00-14.00, Mo=2.00-3.00, Ti=4×C-0,70, Fe= Баланс
Механические свойства (отожженный)	Предел прочности при растяжении больше или равен 515 МПа, предел текучести больше или равен 205 МПа, относительное удлинение больше или равно 40 %, твердость меньше или равно 217HB	Предел прочности при растяжении больше или равен 515 МПа, предел текучести больше или равен 205 МПа, относительное удлинение больше или равно 40 %, твердость меньше или равно 217HB
Рабочая температура	От -196 до 870 градусов (непрерывная работа)	От -196 до 900 градусов (непрерывная работа)
Эквивалентные оценки	SUS316 (JIS), EN 1.4401, UNS S31600	SUS316Ti (JIS), EN 1.4571, UNS S31635

Ключевые различия в производительности: 1. Устойчивость к межкристаллитной коррозии: стабилизация титана 316Ti предотвращает образование карбидов Cr23C6 на границах зерен, устраняя межкристаллитную коррозию после сварки или эксплуатации при высоких-температурах; 316 склонен к межкристаллитной коррозии в тех же условиях.. 2. Высокие-температурные характеристики: рабочая температура 316Ti (900 градусов) на 30 градусов выше, чем у 316 (870 градусов), с лучшей -стойкостью к высокотемпературному окислению. 3.. Свариваемость: 316Ti обладает превосходной стабильностью сварки, не требует термообработки после-сварки; Для стали 316 требуется после-отжиг после сварки в суровых условиях.. 4. Обрабатываемость: содержание титана в 316Ti увеличивает стойкость к резанию, обрабатываемость немного хуже, чем 316. 5.. Стоимость: 316Ti на 10–15 % дороже, чем 316.

Различие применимых сценариев: 316 подходит для обычных компонентов, подверженных средней-температуре и средней-коррозии, таких как химические трубопроводы, пищевое оборудование и морское оборудование.. 316Ti подходит для высоко-сварочных компонентов и агрессивных коррозионных сред, таких как высоко-трубки теплообменников, компоненты котлов (800–900 градусов), сосуды для химических реакций (сварочные конструкции) и вспомогательное оборудование атомных электростанций.

Практические вопросы и ответы

В1: Каков механизм стабилизации титана в 316Ti? A1: Титан имеет более сильное сродство к углероду, чем хром; при высоких температурах или во время сварки титан преимущественно соединяется с углеродом с образованием TiC, избегая образования карбидов Cr23C6, поглощающих хром, тем самым предотвращая образование зон, обедненных хромом, и исключая межкристаллитную коррозию.

Вопрос 2. Может ли 316Ti заменить 316L в компонентах, требующих интенсивной сварки-? А2: Да. Оба имеют превосходную стойкость к межкристаллитной коррозии после сварки; 316Ti обладает более высокими-температурными характеристиками, чем 316L, и подходит для высоко-сварочных компонентов; Сталь 316L больше подходит для условий низких-температур и общей коррозии.

В3: Какие сварочные материалы используются для 316Ti? A3: Используйте сварочную проволоку ER316Ti; контролировать тепловложение при сварке Не более 180 Дж/мм во избежание перегрева; для дальнейшего повышения коррозионной стойкости рекомендуется-обработка пассивацией после сварки; не требуется отжига после-сварки.

Вопрос 4. Какова разница в сроке службы между 316 и 316Ti в условиях высоких-температур? A4: при температуре 850 градусов срок службы 316Ti (больше или равен 10 годам) больше, чем у 316 (больше или равен 5 годам); Границы зерен 316 склонны к коррозии и охрупчиванию при высоких температурах, в то время как 316Ti сохраняет структурную стабильность.

В5: Как выбрать между 316 и 316Ti? A5. Выберите 316, если стоимость имеет значение, а окружающая среда мягкая (низкая-температура, отсутствие-сварки); выбирайте 316Ti, если требуются компоненты, работающие при высоких-температурах (более или равных 800 градусам) или компонентах, требующих интенсивной сварки-, а устойчивость к межкристаллитной коррозии имеет решающее значение.