316Ti 대 316L: 용접 구조물용 안정화 대 저-탄소 오스테나이트 스테인리스강

316L은 초-탄소 함량(최대 0.030%)이 이미 표준 단일{3}} 및 다중{4}}패스 용접 중에 감작을 방지하기 때문에 주변 및 중간 온도에서 대부분의 용접 제작에 대한 올바른 기본값입니다.316Ti (UNS S31635)배기 시스템, 보일러 및 일부 유럽 압력 용기 코드와 같은 지속적인 고온 서비스(약 425-815도/800-1500F)에서만 그 자리를 차지합니다. 티타늄 안정화는 장기간 고온 노출 시 저탄소 단독보다 탄화물 석출에 더 잘 저항합니다.

316Ti 및 316L 스테인리스강이란 무엇입니까?

316Ti(UNS S31635)는 316형 스테인리스강의 티타늄-안정화 버전인 반면, 316L(UNS S31603)은 동일한 기본 합금의 초-저-탄소 버전입니다.

표준형316 스테인레스 스틸민감화되기 쉽습니다. 용접 중에 용접부 근처의 금속(열-영향부 또는 HAZ)이 425~815도(800~1500도 F) 범위에서 천천히 냉각되어 크롬이 탄소와 결합하여 결정립 경계에서 크롬 탄화물로 침전됩니다.

이는 국부적으로 크롬을 고갈시켜 결정립-입계 부식에 취약한 경계 영역을 남깁니다.. 316L은 단순히 대부분의 탄소를 제거하여 침전될 여지가 거의 없도록 이 문제를 해결합니다.. 316Ti는 이를 다른 방법으로 해결합니다. 즉, 탄소와 우선적으로 결합하여 티타늄 탄화물을 형성하는 티타늄을 추가하여 일반(더 높은) 탄소 수준이 여전히 존재하더라도 크롬이 수동 층을 유지하도록 자유롭게 남겨둡니다.

출처: ASTM A240/A240M, ASTM A312/A312M, ASTM A276/A276M 표준 사양.

316Ti와 316L의 화학 성분은 어떻게 비교됩니까?

316Ti와 316L은 거의 동일한 크롬, 니켈 및 몰리브덴 범위를 공유합니다. 결정적인 차이점은 316Ti가 316L보다 두 배 이상의 탄소를 허용한다는 것입니다. 왜냐하면 저탄소가 아닌 티타늄 첨가가 감작을 제어하기 때문입니다.

출처: UNS S31635 및 UNS S31603에 대한 ASTM A240/A240M 구성 요구 사항.

티타늄 최소값은 균일한 비율이 아닙니다. 이는 열에 실제로 포함된 탄소 및 질소 함량과 직접적으로 연관되어 있으며 안정화 비율로 표현됩니다.

Ti 안정화 비율은 무엇이며 왜 IGC 저항을 제어합니까?

316Ti에 대한 ASTM A240 안정화 요구 사항은 Ti 5 x (%C + %N) 이상입니다. 이는 크롬이 - 원시 티타늄 비율이 아닌 이 비율이 주어진 열이 적절하게 안정화되는지 여부를 결정하는 요소가 되기 전에 사용 가능한 모든 탄소 및 질소 원자와 결합하기에 충분한 티타늄이 존재함을 보장합니다.

실제로 이는 316Ti에 대한 밀 인증서가 최대 티타늄 한도인 0.70%뿐만 아니라 해당 비열의 실제 탄소 및 질소 함량을 기준으로 확인되어야 함을 의미합니다. 탄소가 최대 0.08%에 가까운 열은 탄소가 0.03%에 가까운 열보다 완전히 안정화된 상태를 유지하기 위해 비례적으로 더 많은 티타늄이 필요합니다. EETA는 316Ti에 전체 밀 테스트 보고서(MTR)를 공급하므로 열별로 안정화 비율을 확인할 수 있습니다.

316Ti와 316L은 서로 다른 온도에서 어떻게 감작을 방지합니까?

316L은 대부분의 구조 및 공정 용접이 통과하는 온도 범위에서 민감화에 적절히 저항하지만 316Ti는 훨씬 더 오랫동안 고온에 노출되어도 이러한 저항을 유지합니다. 이것이 바로 용접 단독보다는 지속적인 고온 서비스용으로 지정된 이유입니다.-

여기에 설명된 민감화 동작은 안정화 등급과 저-탄소 오스테나이트 등급에 적용되는 확립된 크롬-탄화물 석출 메커니즘(ASTM A262 테스트 방법)을 따릅니다.

316Ti 및 316L에는 어떤 용접 용가재를 사용해야 합니까?

316Ti 및 316L 용접은 거의 항상 ER316L 또는 E316L 용가재로 만들어집니다. 왜냐하면 티타늄은 용접 아크를 가로질러 안정적으로 이동할 수 없기 때문입니다. - 즉, 316Ti의 안정화 이점은 모재와 열 영향을 받는 영역을 보호합니다-. 그러나 용접 용착물 자체는 일반적으로 316L 용접과 마찬가지로 저탄소에 의존합니다.

이것은 재료 선택에서 자주 간과되는 점입니다. 티타늄은 우선적으로 산화되고 용접 아크를 통해 전달될 때 슬래그와 스패터로 크게 손실되므로 티타늄-에 맞는 용가재는 표준 상업적 관행이 아닙니다. 실제적인 의미:

프로젝트 사양에서 특정한 이유로 일치하는 안정화된 필러를 요구하지 않는 한 316Ti 및 316L 모재 모두에 대해 ER316L(GTAW/GMAW) 또는 E316L-16/17(SMAW) 필러를 지정하십시오.

용접 금속은 모재 등급에 관계없이 사실상 저-탄소-이기 때문에 용접 용착물 자체의 부식 성능은 두 경우 모두 316L- 유형 화학에 의해 결정됩니다.

316Ti의 안정화 이점은 원래의 티타늄-탄소 균형이 보존되는 영향을 받지 않는 기본 금속과 외부 HAZ에서 실현됩니다.

열 착색을 제거하고 용접부 패시브 층을 복원하려면 두 등급 모두 -용접 후 청소(ASTM A967에 따른 산세 및 패시베이션)가 필요합니다.

316Ti와 316L의 기계적 특성은 어떻게 비교됩니까?

316Ti는 어닐링된 조건에서 316L보다 약간 더 높은 최소 항복 강도와 인장 강도를 가지며 지속적인 고온에서 강도를 더 잘 유지하는 반면 두 등급 모두 동일한 최소 연신율을 공유합니다.

출처: UNS S31635 및 UNS S31603에 대한 ASTM A240/A240M 최소 기계적 특성 요구 사항, 실온, 어닐링 조건.

316Ti와 316L은 일반 피팅 및 틈새 부식 저항성이 다른가요?

- 316Ti와 316L은 기본적으로 동일한 일반 공식 및 틈새 부식 저항성을 갖습니다. 왜냐하면 티타늄은 PREN 공식의 용어가 아니며 두 등급 모두 동일한 크롬, 몰리브덴 및 질소 범위를 공유하기 때문입니다. 이들 사이의 전체적인 차이점은 염화물 구멍에 대한 저항성이 아니라 용접 또는 열 노출 후 입계 부식 저항성입니다.

어떤 산업과 응용 분야가 각 등급을 선호합니까?

316L은 주변 및 중간 온도에서 일반 용접 제작, 식품, 제약 및 건축 작업을 지배하는 반면, 316Ti는 주로 지속적인 고온 장비 및 안정화 등급을 선호하는 지역 또는 규정에 대해 지정됩니다.

316Ti와 316L의 비용과 가용성은 어떻게 비교됩니까?

316Ti는 일반적으로 316L에 비해 약간의 비용 프리미엄(보통 약 5~15% 범위)을 갖고 있지만 실제 가용성은 지역적으로 훨씬 더 균일하지 않습니다. - 316L은 기본적으로 모든 곳에 재고가 있는 반면, 316Ti는 유럽에서 더 일반적이며 다른 곳에서는 더 긴 리드 타임 또는 최소 주문량을 전달할 수 있습니다.-

합금 비용 동인: 티타늄은 상대적으로 낮은-비용 안정화 첨가물이므로 316L에 비해 316Ti의 원자재 프리미엄은 예를 들어 316L에 비해 6% 몰리브덴 초-오스테나이트 등급의 프리미엄보다 훨씬 작습니다.

지역 재고: 316Ti는 전통적으로 유럽 시장에서 더 일반적이었으며(DIN/EN 사양의 오랜 역사를 반영), 316L은 대부분의 북미 및 아시아 공급망에서 재고가 있는 기본 스테인리스입니다.

리드 타임: 핵심 재고 지역 외부에서 316Ti를 지정하면 재고 배송이 아닌 밀-주문 리드 타임이 생길 수 있습니다. - 일정을 확정하기 전에 가용성을 확인하세요.

대체 추세: 최신 L-등급은 한때 안정화가 필요했던 대부분의 서비스 조건을 다루기 때문에 많은 사양이 기본적으로 316L로 전환되었으며, 여전히 명확하게 정당화되는 특정 고온-경우를 위해 316Ti를 예약했습니다.

언제 316L 대신 316Ti를 선택해야 합니까?

구성 요소가 425-815도 민감 범위에서 지속적인 서비스를 볼 때, 관리 코드 또는 클라이언트 사양에서 안정화 등급을 요구할 때 또는 기존 316Ti 시스템과 일치할 때 316Ti를 선택하십시오. 표준 주변 및 중간 온도 용접 제작을 포함하여 본질적으로 다른 모든 것에는 316L을 선택하십시오.

• 구성 요소는 425-815도(800-1500도 F) 범위에서 지속적으로 또는 반복적으로 작동합니다 → 316Ti
• 지배적인 설계 코드, 고객 사양 또는 기존 플랜트 표준에는 안정화 등급이 필요합니다 → 316Ti
• 기존 316Ti 시스템(배기, 보일러, 열교환기) 교체 또는 확장 → 재료 일관성을 위한 316Ti
• 표준 주변 온도-~-보통-온도 용접 구조물, 탱크 및 배관 → 316L
• 높은 온도에 노출되지 않는 식품, 제약 또는 건축 분야- → 316L
• 프로젝트 일정은 -북미 또는 아시아의 재고 가용성에 따라 달라집니다. → 316Ti 리드 타임이 허용 가능한 것으로 확인되지 않는 한 316L

문제를 일으키는 우려 사항이 고온 민감성보다는 염화물 또는 해수 부식인 경우-두 등급 모두 올바른 출발점이 아닙니다. - 대신 254SMO 또는 이중 스테인리스강과 같은 더 높은-PREN 등급을 평가해야 합니다.

자주 묻는 질문

Q: 316Ti가 316L보다 더 강한가요?

A: 네, 그렇습니다.{0}}Ti는 ASTM A240에 따라 316L의 경우 170MPa에 비해 205MPa의 최소 항복 강도를 가지며, 최소 인장 강도는 485MPa에 비해 515MPa입니다. 둘 다 동일한 40% 최소 신율을 공유합니다.

Q: 316Ti를 티타늄-베어링 용가재로 용접하여 모재 금속과 정확히 일치하도록 용접할 수 있나요?

A: 표준 상업 관행에서는 그렇지 않습니다. 티타늄은 우선적으로 산화되며 용접 아크를 통해 안정적으로 전달되지 않으므로 ER316L 또는 E316L 필러는 316Ti 및 316L 용접 모두에 사용됩니다. 따라서 용접 용착물 자체는 어떤 모재 금속이 결합되는지에 관계없이 저-탄소 화학의 영향을 받습니다.

Q: 316Ti는 321 스테인리스강과 동일합니까?

A: 아니요. 둘 다 안정화된 오스테나이트 등급이지만 321은 니오븀-이 없는 등급으로 안정화되고 몰리브덴이 없는 18Cr-8Ni(304 유형) 제품군을 기반으로 하는 반면, 316Ti는 티타늄 안정화 기능이 있는 몰리브덴 함유 316 유형 제품군을 기반으로 합니다. 따라서 316Ti는 티타늄 안정화. 316Ti보다 의미 있게 더 나은 공식 및 틈새 부식 저항성을 갖습니다. 321은 몰리브덴 함량으로 인해 발생합니다.

Q: 316L에 안정화 등급이 필요한 경우가 있습니까?

A: 예, 특히 425-815도 민감도 범위에서 지속적인 고온 서비스를 위한-또는 관리 규정이나 사양에서 안정화 등급을 요구하는 경우입니다. 표준 주변 및 중간 온도 용접 제작의 경우 316L의 저탄소는 일반적으로 그 자체로 충분합니다.

Q: 316Ti와 316L은 해수 또는 염화물 서비스용으로 상호 교환 가능합니까?

답변: 사실상 그렇습니다. 티타늄은 구멍이나 틈새 부식 저항성을 향상시키지 않기 때문입니다. - 두 등급 모두 본질적으로 동일한 PREN을 공유합니다. 공격적인 염화물 또는 전체 바닷물 노출에 대한 선호되는 선택도 아닙니다. 254SMO와 같은 더 높은-몰리브덴 등급이 해당 서비스에 적합한 업그레이드 경로입니다.