316Ti jest droższy od 316L, a w nazwie ma "Ti", co łatwo rozumieć jako "wersję ulepszoną". W rzeczywistości todwa materiały przeznaczone do różnych warunków pracy: 316L jest podstawą konstrukcji w temperaturze pokojowej i spawanych, a 316Ti rozwiązuje problem uczulenia w wysokich temperaturach.
Jednozdaniowa ocena
Do konstrukcji w temperaturze pokojowej, ciśnieniowych i wymagających spawania stosuje się 316L; 316Ti stosuje się dopiero przy długotrwałej eksploatacji w 500–800℃ (układy wydechowe, wymienniki ciepła, elementy pieców grzewczych).Stosowanie 316Ti jako "lepszego 316L" w spawanych elementach w temperaturze pokojowej to nie tylko wyższy koszt, ale też ryzyko pogorszenia jakości spoin i powierzchni z powodu wtrąceń tytanu.
Co robi tutaj tytan
Skład podstawowy obu gatunków jest zbliżony (seria 316: 16–18% chromu, 10–14% niklu, 2–3% molibdenu); różnica polega na tym, że 316Ti zawieratytan (około 5 razy więcej niż zawartość węgla, zwykle 0,4–0,7%).
Tytan jest silnym pierwiastkiem tworzącym węgliki —wiąże się z węglem w węglik tytanu (TiC), "blokując" węgiel, aby nie łączył się z chromem i nie wydzielał się na granicach ziaren jako węglik chromu. A wydzielanie węglika chromu na granicach ziaren jest właśnie źródłemuczulenia— w pobliżu granic ziaren następuje zubożenie w chrom i w środowisku korozyjnym korozja zaczyna się od granic ziaren.
Zatem:istotą 316Ti jest "unieruchomienie węgla tytanem", dzięki czemu nie ulega uczuleniu nawet w wysokich temperaturach.316L idzie inną drogą — obniżenie zawartości węgla poniżej 0,03%, tak mało, że nie wystarcza do utworzenia ciągłego węglika chromu. Obie drogi są skuteczne, ale mają różne zastosowania.
Dlaczego 316Ti jest potrzebny dopiero w wysokich temperaturach
- Długotrwała eksploatacja w 500–800℃: niska zawartość węgla w 304L/316L jedynie "zmniejsza" ryzyko uczulenia; przy długotrwałym przebywaniu w tym zakresie temperatur nadal mogą wydzielać się i rosnąć węgliki, 316Ti jest stabilniejszy;
- Powtarzalne cykle termiczne: przy wielokrotnym przechodzeniu przez strefę uczulenia wskutek rozszerzalności i skurczu cieplnego stabilność 316Ti jest lepsza;
- Temperatura pokojowa i niska: 316L w pełni wystarcza, a jego ciągliwość w niskich temperaturach i spawalność są lepsze.
Koszt 316Ti (dlaczego nie jest uniwersalny)
- Gorsza spawalność: tytan łatwo utlenia się tworząc wtrącenia; jakość spoiny jest bardziej wrażliwa na gaz osłonowy i technologię;
- Jakość powierzchni: wtrącenia tytanu mogą ujawnić się jako wady podczas polerowania/tłoczenia głębokiego;
- Wyższy koszt, a w niektórych systemach normatywnych zakres gatunków jest mniejszy niż dla 316L (przy projektach według norm amerykańskich należy najpierw sprawdzić, czy dany gatunek jest w normie);
- Brak przewagi w ciągliwości niskotemperaturowej: w urządzeniach niskotemperaturowych (ciekły azot, LNG) preferuje się 304L/316L.
Trzy rzeczy, które należy jasno określić w zamówieniu
- Gatunek + norma wykonania: wpisać "316Ti, EN 10088-2" lub odpowiedni gatunek według normy amerykańskiej — samo "316Ti" w systemie amerykańskim łatwo powoduje niejednoznaczność;
- Temperatura eksploatacji: wpisać maksymalną temperaturę roboczą do wymagań technicznych, aby dostawca mógł ocenić, czy zastosować 316L czy 316Ti;
- Obróbka po spawaniu: czy elementy wysokotemperaturowe wymagają przesycania, czy wymagają badania odporności na korozję międzykrystaliczną — wszystko jasno określić w umowie.
Częste pułapki
- Stosowanie 316Ti zamiast 316L do spawanych elementów w temperaturze pokojowej — w spoinach pojawiają się wtrącenia tytanu, a po polerowaniu wżery;
- Stosowanie 316L w elementach wysokotemperaturowych, gdzie potrzebny jest 316Ti — po dwóch latach po obu stronach spoiny pojawia się korozja międzykrystaliczna;
- Traktowanie 316Ti jako "316 + tytan" i dowolne zastępowanie nim 321 (oba mają inny stopień stabilizacji tytanem i inne systemy normatywne);
- Patrzenie tylko na gatunek, a nie na stan: ten sam gatunek w różnych stanach obróbki cieplnej ma bardzo różne właściwości wysokotemperaturowe.
Proszę podać nam temperaturę eksploatacji, czy element jest spawany i według jakiej normy — podamy rekomendację wyboru 316L / 316Ti / 321 wraz z odpowiednią wyceną i wpiszemy wymagania dotyczące obróbki po spawaniu do warunków technicznych — koszt błędnego wyboru jest znacznie wyższy niż różnica w cenie materiału.
