316Ti לעומת 316Cb: טיטניום- וניוביום-פלדות אל חלד אוסטיניות מיוצבות בהשוואה
Dec 11, 2025
השאר הודעה
הרכב כימי
שתי הדרגות הן מוליבדן-הנושאות פלדות אל-חלד אוסטניטיות שמקורן בסוג 316. אלמנט הייצוב הוא ההבדל המכריע היחיד: טיטניום ל-316Ti, ניוביום בתוספת טנטלום ל-316Cb. מגבלות ההרכב שלהלן עוקבות אחר ASTM A240 עבור צלחת, גיליון ורצועה; 316Ti מסומן S31635 ו-316Cb מסומן S31640.
| אלמנט, % | 316Ti (UNS S31635) | 316Cb (UNS S31640) |
|---|---|---|
| פחמן (C) | 0.08 מקסימום | 0.08 מקסימום |
| מנגן (Mn) | 2.00 מקסימום | 2.00 מקסימום |
| זרחן (P) | 0.045 מקסימום | 0.045 מקסימום |
| גופרית (S) | מקסימום 0.030 | מקסימום 0.030 |
| סיליקון (Si) | 0.75 מקסימום | 1.00 מקסימום |
| Chromium (Cr) | 16.00-18.00 | 16.50-18.50 |
| ניקל (ני) | 10.00-14.00 | 10.50-13.50 |
| מוליבדן (מו) | 2.00-3.00 | 2.00-2.50 |
| טיטניום (Ti) | 5×C דקות, מקסימום 0.70 | - |
| ניוביום + טנטלום (Nb+Ta) | - | 10×C דקות, 1.10 מקסימום |
ייעודים מקבילים: 316Ti=UNS S31635, EN 1.4571 (X6CrNiMoTi17-12-2), JIS SUS316Ti; 316Cb=UNS S31640, כתוב לעתים קרובות כ-316Nb.
מאפיינים מכניים
במצב חישול שתי הדרישות עומדות באותן דרישות מכאניות של טמפרטורת חדר-מינימליות כמו סוג 316 לכל ASTM A240.
| נכס (מחוצף) | 316Ti (S31635) | 316Cb (S31640) |
|---|---|---|
| חוזק מתיחה, MPa | 515 דקות | 515 דקות (כפי שצוין) |
| חוזק תשואה של 0.2%, MPa | 205 דקות | 205 דקות (כפי שצוין) |
| התארכות, % | 40 דקות | 40 דקות (כפי שצוין) |
| קשיות ברינל, HBW | 217 מקסימום | 217 מקסימום (כפי שצוין) |
בטמפרטורה מוגברת, 316Cb נוטה להראות חוזק זחילה גבוה יותר-לטווח ארוך מכיוון שהקרבידים הניוביום שלו עמידים יותר להתגבשות מקרבידים של טיטניום, וזו הסיבה ש-316Cb מועדף בקודי עיצוב עבור רכיבים מרותכים-לאורך זמן גבוה-בטמפרטורה גבוהה.
מנגנוני ייצוב: טיטניום מול ניוביום
כאשר 316 רגיל מחומם בטווח של כ-425-815 מעלות, פחמן וכרום מתחברים לכרום קרבידים לאורך גבולות התבואה, מדלדל את הכרום באופן מקומי ומשאיר את הפלדה פגיעה לקורוזיה בין-גרגירית. ציונים מיוצבים מונעים זאת על ידי הוספת אלמנט בעל זיקה חזקה יותר לפחמן מאשר כרום. טיטניום ב-316Ti נועל פחמן לקרבידים של טיטניום, שומר את הכרום בתמיסה מוצקה באזור המושפע-החום לאחר הריתוך. ניוביום ב-316Cb יוצר קרבידים של ניוביום שהם יציבים יותר מבחינה תרמודינמית בטמפרטורות גבוהות יותר, ולכן הם מתנגדים להתמוססות ו{13}}משקעים חוזרים במהלך חשיפה ממושכת מעל כ-800 מעלות, למשל בחלק הפנימי של התנור וברכיבי הדוד. זה הופך את 316Cb לבחירה החזקה יותר שבה החלק המרותך חייב לשאת מתח לתקופות ארוכות בטמפרטורה גבוהה, ו-316Ti לבחירה החסכונית יותר שבה השירות נשאר מתחת לטווח פירוק הקרביד.
ריתוך, ייצור ו-תרגול ריתוך
שתי הדרגות מרותכות בקלות על ידי GTAW, GMAW ו-SMAW. אף אחד מהם אינו מצריך טיפול בחום לאחר-ריתוך כדי להחזיר עמידות בפני קורוזיה ברוב העוביים, וזה היתרון העיקרי על פני תקן 316. כללים מעשיים: השתמש בחומר מילוי מיוצב תואם כגון ER316Ti עבור 316Ti ובחומר מילוי אוסטניטי עם ניוביום- עבור 316Cb; לשמור על כניסת חום מתונה וטמפרטורת מעבר מתחת לכ-150 מעלות; הימנעו ממתכות מילוי המכילות מוליבדן בלבד ללא ייצוב, מכיוון שהן מחזירות את סיכון הרגישות; ולאחר הריתוך, מחמץ ומפסיבי את אזור הריתוך כדי להסיר אבנית תחמוצת ולהחזיר סרט פסיבי אחיד. עבור 316Cb, שלטו בחוזקה על כניסת החום כך שקרבידים של ניוביום לא יתגבשו באזור{10}}מושפע החום, מה שיפחית את הקשיחות. עבור 316Ti, טיטניום הולך לאיבוד בקלות רבה יותר בבריכת הריתוך, אז נקה את פני המפרק ביסודיות לפני הריתוך.
יישומים ומבחר
בחר 316Ti עבור ציוד תעשייתי מרותך כללי הפועל מתחת ל-800 מעלות: צינורות וכלי עיבוד כימיים, מיכלי אחסון מזון ומשקאות, מבשלת בירה ומפעל חלב, צינורות מחליף חום בשירות מתון, ומעקות ושבילים ימיים שבהם נדרשת עמידות לכלוריד. בחר 316Cb עבור רכיבים מרותכים העומדים בפני חשיפה מתמשכת או מחזורית מעל כ-800 מעלות: צינורות לדוד ולמחמם-על, חלקי תנור עיבוד תרמי, רכיבי פליטה ומבערים, ומערכות עזר למפעלים גרעיניים שבהם יציבות הקרביד במחזוריות תרמית היא קריטית. אם טמפרטורת התכנון נשארת מתחת לטווח הרגישות ויתכן חישול לאחר-ריתוך, 316L הסטנדרטי נשאר החלופה-המחיר היעילה ביותר לשני הכיונים המיוצבים.
שאלות נפוצות
ש1: מה ההבדל בין 316Ti ל-316Cb?A1: המייצב. 316Ti מוסיף טיטניום (5×C דקות, 0.70 מקסימום) ו-316Cb מוסיף ניוביום בתוספת טנטלום (10×C min, 1.10 מקסימום). שניהם מונעים רגישות לכרום-קרביד, אבל קרבידים של ניוביום נשארים יציבים בטמפרטורות גבוהות יותר, מעל ל-800 מעלות בערך, מאשר קרבידים של טיטניום.
ש 2: למה שאשתמש בדרגה מיוצבת במקום 316L?A2: 316L מוריד את הפחמן ל-0.03% מקסימום כדי להאט את משקעי הקרביד, אבל קטעים כבדים מאוד או שירות-לטווח ארוך בטווח של 425-815 מעלות עדיין יכולים לגרום לרגישות. ציונים מיוצבים מסירים את הסיכון באמצעות סגסוגת וניתן להשתמש בהם כשהם מרותכים בחלקים עבים יותר.
ש 3: האם 316Ti ו-316Cb דורשים טיפול בחום לאחר-ריתוך?A3: בדרך כלל לא. ייצוב מונע אזורים המדוללים- בכרום, ולכן חישול תמיסות לאחר ריתוך אינו נדרש עבור עמידות בפני קורוזיה ברוב היישומים. כבישה ופסיבציה של משטח הריתוך עדיין מומלצים.
ש 4: איזו כיתה יקרה יותר?A4: 316Cb הוא בדרך כלל יקר יותר מ-316Ti ב-5-10% מכיוון שניוביום יקר יותר ופחות שופע מטיטניום, ו-316Cb מיוצר בכמויות קטנות יותר.
ש 5: האם ניתן להשתמש ב-316Ti ו-316Cb בשירות מי ים?A5: שניהם שומרים על עמידות הכלוריד והבור של סוג 316, כך שהם מתאימים לסביבות ימיות וחופיות. היכן שנדרשת עמידות גבוהה יותר בפיתולים, שקול 6% מוליבדן סופר-בדרגות אוסטניטיות או דופלקסות במקום זאת.
ש6: באיזה עליי לבחור עבור רכיבי דוד ותנור?A6: לחשיפה מתמשכת מעל כ-800 מעלות, בחר 316Cb מכיוון שהקרבידים הניוביום שלו עמידים לפירוק והתגבשות טוב יותר מאשר קרבידים טיטניום. עבור ציוד מרותך מתחת ל-800 מעלות, 316Ti מספק עמידות שווה בפני קורוזיה בעלות נמוכה יותר.
שלח החקירה