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1. कार्यकारी सारांश
316Ti 300-श्रृंखला पर आधारित एक ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील है (316) जानबूझकर जोड़ने के साथ रसायन विज्ञान टाइटेनियम कार्बन को स्थिर करने के लिए.
टाइटेनियम कार्बन को स्थिर टाइटेनियम कार्बाइड के रूप में बांधता है, जब मिश्र धातु संवेदीकरण सीमा में तापमान के संपर्क में आती है तो अनाज की सीमाओं पर क्रोमियम-कार्बाइड वर्षा को रोकना.
परिणाम संक्षारण प्रतिरोध के साथ एक मिश्र धातु है 316 साथ ही उच्च तापमान के संपर्क के बाद इंटरग्रेनुलर जंग के प्रतिरोध में सुधार हुआ.
316Ti आमतौर पर उन घटकों के लिए निर्दिष्ट किया जाता है जिन्हें संचालित होना चाहिए या निर्मित किया गया है ~425-900 डिग्री सेल्सियस तापमान खिड़की (वेल्डेड असेंबलियाँ, गर्मी के संपर्क में आने वाले पौधे के घटक) जहां अकेले निम्न-कार्बन ग्रेड अपर्याप्त हो सकते हैं.
2. क्या है 316टीआई स्टेनलेस स्टील?
316टीआई एक है टाइटेनियम-स्थिर, मोलिब्डेनम-असर ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील वेल्डिंग या लंबे समय तक ऊंचे तापमान के संपर्क में रहने के बाद इंटरग्रेनुलर जंग के प्रतिरोध को बढ़ाने के लिए विकसित किया गया.
नियंत्रित अनुपात में टाइटेनियम मिलाकर, क्रोमियम कार्बाइड के बजाय कार्बन को अधिमानतः स्थिर टाइटेनियम कार्बाइड के रूप में बांधा जाता है.
यह स्थिरीकरण तंत्र अनाज की सीमाओं पर क्रोमियम को संरक्षित करता है और लगभग 425-850 डिग्री सेल्सियस के तापमान रेंज में संवेदीकरण जोखिमों को काफी कम कर देता है। (800-1560 डिग्री फ़ारेनहाइट).
नतीजतन, 316टीआई उन घटकों के लिए विशेष रूप से उपयुक्त है जिन्हें वेल्ड किया जाएगा और पोस्ट-वेल्ड समाधान एनीलिंग के बिना सेवा में रखा जाएगा, या चक्रीय या निरंतर थर्मल एक्सपोज़र वाले अनुप्रयोगों के लिए.
यह पारंपरिक के क्लोराइड संक्षारण प्रतिरोध को जोड़ती है 316 ऊंचे तापमान पर बेहतर संरचनात्मक स्थिरता के साथ स्टेनलेस स्टील. सामान्य अंतर्राष्ट्रीय पहचानकर्ताओं में शामिल हैं यूएस एस31635 और में 1.4571.
मानक पदनाम & वैश्विक समकक्ष
| क्षेत्र / मानक प्रणाली | समतुल्य पदनाम |
| हम (यूएसए) | एस31635 |
| में / से (यूरोप) | 1.4571 |
| DIN सामग्री का नाम | X6CrNiMoTi17-12-2 |
| एएसटीएम / ऐसी | 316का |
| वह (जापान) | SUS316Ti |
| जीबी (चीन) | 06Cr17Ni12Mo2Ti |
| आईएसओ / अंतरराष्ट्रीय | आमतौर पर संदर्भित किया जाता है में 1.4571 परिवार |
| सामग्री संख्या | डब्ल्यू.एन.आर. 1.4571 |
मुख्य प्रकार और संबंधित ग्रेड
- 316का (यूएस एस31635 / में 1.4571)
का टाइटेनियम-स्थिर रूप 316 स्टेनलेस स्टील, मध्यवर्ती और ऊंचे तापमान के संपर्क में आने वाले वेल्डेड संरचनाओं या घटकों के लिए अभिप्रेत है जहां संवेदीकरण प्रतिरोध महत्वपूर्ण है. - 316 (US S31600 / में 1.4401)
स्थिरीकरण के बिना बेस मोलिब्डेनम-मिश्र धातु ग्रेड. उपयुक्त जब पोस्ट-वेल्ड ताप उपचार संभव हो या जब थर्मल एक्सपोज़र सीमित हो. - 316एल (US S31603 / में 1.4404)
स्थिरीकरण के बजाय कार्बन नियंत्रण के माध्यम से संवेदीकरण जोखिम को कम करने का एक कम कार्बन विकल्प. आमतौर पर दबाव वाहिकाओं में उपयोग किया जाता है, पाइपलाइन, और फार्मास्युटिकल उपकरण. - 321 (में 1.4541)
एक टाइटेनियम-स्थिर मिश्र धातु पर आधारित 304 स्टेनलेस स्टील रसायन शास्त्र. इसका उपयोग तब किया जाता है जब मोलिब्डेनम की आवश्यकता नहीं होती है लेकिन स्थिरीकरण अभी भी आवश्यक है. - 347 (एनबी-स्थिर स्टेनलेस स्टील)
कार्बाइड स्थिरीकरण के लिए टाइटेनियम के बजाय नाइओबियम का उपयोग करता है. समान अंतरग्रैनुलर संक्षारण प्रतिरोध प्रदान करता है, अक्सर कुछ उच्च तापमान दबाव उपकरण कोड में इसे प्राथमिकता दी जाती है. - 316एच / 316एल.एन
उच्च तापमान की मजबूती के लिए अनुकूलित वेरिएंट (316एच) या नाइट्रोजन की मात्रा में वृद्धि (316एल.एन). ये ग्रेड यांत्रिक प्रदर्शन में सुधार करते हैं लेकिन टाइटेनियम स्थिरीकरण को प्रतिस्थापित नहीं करते हैं.
3. 316Ti स्टेनलेस स्टील की विशिष्ट रासायनिक संरचना
मान गढ़ा के लिए प्रतिनिधि इंजीनियरिंग रेंज हैं, समाधान-एनील्ड सामग्री (यूएस एस31635 / में 1.4571 परिवार).
| तत्व | विशिष्ट सीमा (वजन%) - प्रतिनिधि | धातुकर्म / कार्यात्मक भूमिका |
| सी (कार्बन) | 0.02 - 0.08 (अधिकतम ~0.08) | शक्ति योगदान; उच्च C से क्रोमियम कार्बाइड बनने की प्रवृत्ति बढ़ जाती है (संवेदीकरण). 316Ti में, C जानबूझकर मौजूद है लेकिन नियंत्रित है ताकि Ti स्थिर TiC बना सके. |
| करोड़ (क्रोमियम) | 16.0 - 18.5 | प्राथमिक निष्क्रिय-फिल्म पूर्व (Cr ₂o ₃) - सामान्य संक्षारण प्रतिरोध और ऑक्सीकरण संरक्षण की कुंजी. |
| में (निकल) | 10.0 - 14.0 | ऑस्टेनाइट स्टेबलाइज़र - कठोरता प्रदान करता है, लचीलापन और संक्षारण प्रतिरोध; Mo और Cr की घुलनशीलता में मदद करता है. |
एमओ (मोलिब्डेनम) |
2.0 - 3.0 | क्लोराइड युक्त वातावरण में गड्ढों और दरारों के क्षरण के प्रतिरोध को बढ़ाता है (स्थानीयकृत संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है). |
| का (टाइटेनियम) | 0.30 - 0.80 (विशिष्ट ≈ 0.4–0.7) | स्टेबलाइजर - कार्बन को TiC/Ti के रूप में बांधता है(सी,एन), थर्मल एक्सपोज़र के दौरान अनाज की सीमाओं पर क्रोमियम-कार्बाइड अवक्षेपण को रोकना (संवेदीकरण को रोकता है / अंतर कणीय क्षरण). |
| एम.एन. (मैंगनीज) | 0.5 - 2.0 | डीऑक्सीडाइज़र और माइनर ऑस्टेनाइट स्टेबलाइज़र; गर्म-कार्यक्षमता और डीऑक्सीडेशन अभ्यास को नियंत्रित करने में मदद करता है. |
| और (सिलिकॉन) | 0.1 - 1.0 | डीऑक्सीडाइज़र; छोटी मात्रा ताकत और ऑक्सीकरण प्रतिरोध में सुधार करती है लेकिन हानिकारक चरणों से बचने के लिए इसे कम रखा जाता है. |
पी (फास्फोरस) |
≤ 0.04 - 0.045 (पता लगाना) | अपवित्रता; कम रखा गया क्योंकि P कठोरता और संक्षारण प्रतिरोध को कम करता है. |
| एस (गंधक) | ≤ 0.02 - 0.03 (पता लगाना) | अपवित्रता; निम्न स्तर को प्राथमिकता दी गई (उच्च एस फ्री-मशीनिंग में सुधार करता है लेकिन संक्षारण/लचीलापन को नुकसान पहुंचाता है). |
| एन (नाइट्रोजन) | पता लगाना - 0.11 (अक्सर ≤0.11) | मौजूद होने पर प्रतिरोध को मजबूत करने वाला और मामूली योगदान; अतिरिक्त एन वेल्डेबिलिटी को प्रभावित कर सकता है. |
| फ़े (लोहा) | संतुलन (~शेष) | मैट्रिक्स तत्व; नी के साथ संयोजन में ऑस्टेनिटिक संरचना रखता है. |
4. सूक्ष्म संरचना और धातुकर्म व्यवहार
- ऑस्टेनिटिक मैट्रिक्स (γ-Fe): Ni के कारण कमरे के तापमान पर स्थिर. सूक्ष्म संरचना नमनीय है, गैर चुंबकीय (एनील्ड अवस्था में) और कड़ी मेहनत करना.
- स्थिरीकरण तंत्र: Ti प्रतिक्रिया करके टाइटेनियम कार्बाइड बनाता है (टिक) या कार्बोनिट्राइड्स जो मैट्रिक्स से C को हटाते हैं और ~425-900 डिग्री सेल्सियस में एक्सपोज़र के दौरान अनाज की सीमाओं पर Cr₂₃C₆ अवक्षेपण को रोकते हैं।.
- संवेदीकरण विंडो और सीमाएँ: यहां तक कि टीआई के साथ भी, संवेदीकरण सीमा या अनुचित Ti में अत्यधिक लंबा एक्सपोज़र:C अनुपात अभी भी क्रोमियम कार्बाइड या अन्य इंटरमेटैलिक्स के निर्माण की अनुमति दे सकता है. उचित पिघलने का अभ्यास और ताप उपचार नियंत्रण आवश्यक है.
- अंतरधात्विक चरण: कुछ मध्यवर्ती श्रेणियों में लंबे समय तक एक्सपोज़र (विशेषकर 600-900 डिग्री सेल्सियस) सिग्मा को प्रोत्साहित कर सकते हैं (पी) या ची (एच) Mo/Cr से समृद्ध ऑस्टेनिटिक ग्रेड में चरण निर्माण;
316टीआई प्रतिरक्षा नहीं है - डिजाइनरों को इन श्रेणियों में लंबे समय तक रहने से बचना चाहिए या नियंत्रित संरचना और थर्मोमैकेनिकल इतिहास के साथ स्थिर स्टील्स निर्दिष्ट करना चाहिए. - सेवा के बाद वर्षा: Ti-स्थिर मिश्रधातुएँ बारीक Ti-समृद्ध अवक्षेप दिखा सकती हैं; ये सीआर कार्बाइड की तुलना में सौम्य या लाभकारी हैं क्योंकि ये अनाज की सीमाओं पर सीआर को ख़त्म नहीं करते हैं.
5. यांत्रिक गुण - 316Ti स्टेनलेस स्टील
नीचे दिए गए आंकड़े हैं प्रतिनिधि गढ़ा हुआ 316टीआई के लिए मूल्यों की आपूर्ति की गई समाधान-एनील्ड / annealed स्थिति.
वास्तविक मूल्य उत्पाद के स्वरूप पर निर्भर करते हैं (चादर, थाली, पाइप, छड़), मोटाई, आपूर्तिकर्ता प्रसंस्करण और ताप लॉट.
| संपत्ति | प्रतिनिधि मूल्य (समाधान-एनील्ड) | व्यावहारिक नोट्स |
| 0.2% सबूत (उपज) ताकत, आरपी0.2 | ~170- 260 एमपीए (≈ 25 - 38 केएसआई) | निचले सिरे की ओर विशिष्ट पतली शीट (≈170-200 एमपीए); भारी वर्गों का रुझान अधिक हो सकता है. डिज़ाइन के लिए एमटीआर मान का उपयोग करें. |
| तन्यता ताकत (आर एम / संघ राज्य क्षेत्रों) | ~480 - 650 एमपीए (≈ 70 - 94 केएसआई) | उत्पाद पर निर्भर; ठंडा काम करने से यूटीएस काफी हद तक बढ़ जाता है. |
| तोड़ने पर बढ़ावा (ए, %) - मानक नमूना | ≈ 40 - 60 % | एनील्ड स्थिति में उच्च लचीलापन; ठंडे काम से लम्बाई कम हो जाती है. |
| कठोरता (ब्रिनेल / रॉकवेल बी) | ~120 - 220 मॉडिफ़ाइड अमेरिकन प्लान (≈ ~60 - 95 एच आर बी) | विशिष्ट एनील्ड कठोरता ~120-160 एचबी; शीत-कर्मित/कठोर सामग्री काफी कठिन हो सकती है. |
| लोच का मापांक, ईटी | ≈ 193 - 200 जीपीए (≈ 28,000 - 29,000 केएसआई) | उपयोग 193 कठोरता गणना के लिए GPa जब तक कि आपूर्तिकर्ता डेटा अन्यथा इंगित न करे. |
अपरूपण - मापांक, जी |
≈ 74 - 79 जीपीए | मरोड़ गणना के लिए ~77 GPa का उपयोग करें. |
| पिज़ोन अनुपात, एन | ≈ 0.27 - 0.30 | उपयोग 0.29 एक सुविधाजनक डिज़ाइन मूल्य के रूप में. |
| घनत्व | ≈ 7.98 - 8.05 जी·सीएम⁻³ (≈ 7,980 - 8,050 kg·m⁻³) | द्रव्यमान और जड़त्व गणना के लिए उपयोग करें. |
| कर्कश प्रभाव (कमरा टी) | अच्छी कठोरता; विशिष्ट सीवीएन ≥ 20-40 जे | ऑस्टेनिटिक संरचना कम तापमान पर भी कठोरता बरकरार रखती है; यदि फ्रैक्चर गंभीर हो तो सीवीएन निर्दिष्ट करें. |
| थकान (एस-एन मार्गदर्शन) | के लिए धैर्य चिकना नमूने ≈ 0.3-0.5 × आरएम (सतह पर अत्यधिक निर्भर, मतलब तनाव, वेल्ड) | घटकों के लिए घटक-स्तरीय एस-एन वक्र या आपूर्तिकर्ता थकान डेटा का उपयोग करें; वेल्ड टोज़ और सतह दोष जीवन पर हावी हैं. |
6. भौतिक & थर्मल गुण और उच्च तापमान व्यवहार
- ऊष्मीय चालकता: अपेक्षाकृत कम (≈ 14–16 W·m⁻¹·K⁻¹ पर 20 ° C).
- थर्मल विस्तार का गुणांक: ~16–17 ×10⁻⁶ K⁻¹ (20-100 ° C) - फेरिटिक स्टील्स से अधिक.
- पिघलने की सीमा: के समान 316 (सॉलिडस ~1375 डिग्री सेल्सियस).
- सेवा तापमान विंडो: 316Ti को विशेष रूप से चुना गया है मध्यवर्ती तापमान जोखिम (लगभग. 400-900 डिग्री सेल्सियस) जहां स्थिरीकरण अंतरग्रहीय हमले को रोकता है.
तथापि, 600-900 डिग्री सेल्सियस विंडो में लंबे समय तक रहने से सिग्मा-चरण के गठन और कठोरता में कमी का खतरा हो सकता है - जब तक धातुकर्म डेटा सुरक्षा की पुष्टि नहीं करता तब तक उन तापमानों के लगातार संपर्क में रहने से बचें।. - रेंगना: उच्च तापमान पर निरंतर भार के लिए, 316Ti एक रेंगने-प्रतिरोधी मिश्र धातु नहीं है; उच्च तापमान वाले ग्रेड का उपयोग करें (उदा।, 316एच, 309/310, या निकल मिश्र धातु).
7. संक्षारण व्यवहार - ताकत और सीमाएँ
ताकत
- थर्मल एक्सपोज़र के बाद इंटरग्रेनुलर जंग का प्रतिरोध संवेदीकरण सीमा में, टीआई प्रदान किया गया:सी और टीआई:उपलब्ध सी अनुपात और ताप उपचार सही हैं.
- अच्छा सामान्य संक्षारण प्रतिरोध ऑक्सीकरण और कई कम करने वाले मीडिया में; मो के समान गड्ढा/दरार प्रतिरोध में योगदान देता है 316.
- वेल्डेड संरचनाओं के लिए पसंदीदा इससे रुक-रुक कर उच्च तापमान वाली सेवा देखने को मिलेगी या जहां वेल्ड के बाद समाधान की समाप्ति अव्यावहारिक है.
सीमाएँ
- खड़ा & उच्च-क्लोराइड वातावरण में दरार का क्षरण: 316Ti के समान ही पिटिंग प्रतिरोध है 316; गंभीर समुद्री जल या गर्म क्लोराइड सेवा के लिए डुप्लेक्स या उच्च-PREN मिश्र धातुओं पर विचार करें.
- क्लोराइड एससीसी: प्रतिरक्षित नहीं—एससीसी क्लोराइड में हो सकता है + तन्य तनाव + तापमान वातावरण; जहां एससीसी जोखिम अधिक है, वहां डुप्लेक्स मिश्र धातु या सुपर-ऑस्टेनिटिक्स की आवश्यकता हो सकती है.
- सिग्मा चरण और इंटरमेटालिक्स: कुछ उच्च तापमानों पर लंबे समय तक रहने से Ti स्थिरीकरण से स्वतंत्र भंगुर चरण हो सकते हैं - उन थर्मल इतिहास या परीक्षण से बचने के लिए डिज़ाइन किया गया.
- औद्योगिक प्रदूषक: सभी स्टेनलेस स्टील्स की तरह, आक्रामक रसायन (प्रबल अम्ल, उच्च टी पर क्लोरीनयुक्त सॉल्वैंट्स) हमला कर सकता है; अनुकूलता जांच करें.
8. प्रसंस्करण & विनिर्माण विशेषताएँ
316टीआई की ऑस्टेनिटिक माइक्रोस्ट्रक्चर + TiC अवक्षेप उत्कृष्ट प्रक्रियाशीलता को सक्षम बनाता है, टाइटेनियम के प्रभावों के लिए आवश्यक मामूली समायोजन के साथ:
वेल्डिंग प्रदर्शन (मुख्य लाभ)
316Ti बेहतर वेल्डेबिलिटी बरकरार रखता है, GMAW के साथ संगत (मुझे), GTAW (छूत), SMAW (चिपकना), और एफसीएडब्ल्यू - वेल्ड-पश्चात ताप उपचार न होने के महत्वपूर्ण लाभ के साथ (Pwht) आईजीसी प्रतिरोध के लिए आवश्यक:
- पूर्वतापन: ≤25 मिमी मोटे अनुभागों के लिए आवश्यक नहीं है; धारा >25 HAZ क्रैकिंग जोखिम को कम करने के लिए मिमी को 80-150°C तक पहले से गरम किया जा सकता है.
- उपभोग्य वेल्डिंग: ER316Ti का प्रयोग करें (GTAW/GMAW) या E316Ti-16 (SMAW) टाइटेनियम सामग्री से मेल खाने और वेल्ड धातु में स्थिरीकरण सुनिश्चित करने के लिए.
- Pwht: वैकल्पिक तनाव राहत एनीलिंग (600-650°C 1-2 घंटे के लिए) मोटी दीवार वाले घटकों के लिए, लेकिन संक्षारण प्रतिरोध के लिए अनिवार्य नहीं है (भिन्न 316, जिसे वेल्डिंग के बाद आईजीसी सुरक्षा के लिए पीडब्ल्यूएचटी की आवश्यकता होती है).
- वेल्डेड संयुक्त प्रदर्शन: तन्य शक्ति ≥460 एमपीए, बढ़ाव ≥35%, और एएसटीएम ए262 आईजीसी परीक्षण पास कर लिया है - वेल्ड धातु का संक्षारण प्रतिरोध बेस मेटल के बराबर है.
बनाने & छलरचना
- शीत गठन: उत्कृष्ट लचीलापन गहरी ड्राइंग की अनुमति देता है, झुकने, और लुढ़कना. न्यूनतम मोड़ त्रिज्या: 1× ठंड में झुकने के लिए मोटाई (≤12 मिमी मोटी), 316L के समान - TiC अवक्षेप निर्माण क्षमता को ख़राब नहीं करते हैं.
- गर्म गठन: 1100-1250°C पर प्रदर्शन किया गया, इसके बाद ऑस्टेनिटिक माइक्रोस्ट्रक्चर और TiC वितरण को बनाए रखने के लिए पानी का शमन किया जाता है. आकस्मिक संवेदीकरण को रोकने के लिए शीतलन के दौरान 450-900°C रेंज से बचा जाता है.
- मशीनिंग: मध्यम मशीनेबिलिटी (55-60% बनाम रेटेड. ऐसी 1018 इस्पात) - TiC अवक्षेप ऑस्टेनाइट की तुलना में अधिक कठोर होते हैं, 316L की तुलना में थोड़ा अधिक टूल घिसाव का कारण बनता है.
अनुशंसित काटने की गति: 90-140 मीटर/आई (कार्बाइड उपकरण) गर्मी के संचय को कम करने के लिए तरल पदार्थ को काटने के साथ.
उष्मा उपचार
- समाधान एनीलिंग: प्राथमिक ताप उपचार (1050-1150°C, 30-60 मिनट रुकें, जल शमन) - अवशिष्ट कार्बाइड को घोलता है (यदि कोई), अनाज को परिष्कृत करता है, और एकसमान TiC वितरण सुनिश्चित करता है. संक्षारण प्रतिरोध और कठोरता को अधिकतम करने के लिए महत्वपूर्ण.
- तनाव राहत एनीलिंग: 600-650°C 1-2 घंटे के लिए, वायु शीतलन - TiC स्थिरता या संक्षारण प्रतिरोध को प्रभावित किए बिना अवशिष्ट तनाव को 60-70% तक कम कर देता है.
- अति-एनीलिंग से बचें: तापमान >1200डिग्री सेल्सियस TiC मोटेपन और अनाज के विकास का कारण बन सकता है, उच्च तापमान की तीव्रता को कम करना - घोल के तापमान को ≤1150°C तक सीमित करना.
सतह का उपचार
- नमकीन बनाना & अदा करना: निर्माण के बाद का उपचार (एएसटीएम ए380) ऑक्साइड स्केल को हटाने और Cr₂O₃ निष्क्रिय फिल्म को पुनर्स्थापित करने के लिए - TiC अवक्षेप निष्क्रियता में हस्तक्षेप नहीं करते हैं.
- चमकाने: Ra 0.02–6.3 μm तक की सतह फिनिश प्राप्त करता है. मैकेनिकल या इलेक्ट्रोपॉलिशिंग से स्वच्छता और संक्षारण प्रतिरोध में सुधार होता है, चिकित्सा और खाद्य अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त.
- कलई करना: अंतर्निहित संक्षारण प्रतिरोध के कारण शायद ही इसकी आवश्यकता होती है; अत्यधिक उच्च क्लोराइड वाले वातावरण के लिए गैल्वनाइजिंग या एपॉक्सी कोटिंग का उपयोग किया जा सकता है (उदा।, समुद्री अपतटीय प्लेटफार्म).
9. 316Ti स्टेनलेस स्टील के विशिष्ट अनुप्रयोग
316Ti का उच्च तापमान स्थिरता का अनूठा संयोजन, आईजीसी प्रतिरोध, और संक्षारण प्रतिरोध इसे मांग वाले वातावरण के लिए आदर्श बनाता है जहां 316L या 316 विफल हो सकता है:
रासायनिक & पेट्रोकेमिकल उद्योग (35% मांग का)
- मुख्य अनुप्रयोग: उच्च तापमान वाले रासायनिक रिएक्टर, हीट एक्सचेंजर्स, आसवन स्तंभ, और क्लोराइड को संभालने के लिए पाइपिंग, अम्ल, और कार्बनिक विलायक.
- मुख्य लाभ: बार-बार वेल्डिंग के दौरान आईजीसी का प्रतिरोध करता है (उदा।, रखरखाव मरम्मत) और उच्च तापमान संचालन (850°C तक) - एथिलीन क्रैकर्स और सल्फ्यूरिक एसिड संयंत्रों में उपयोग किया जाता है.
एयरोस्पेस
- मुख्य अनुप्रयोग: विमान निकास प्रणाली, टरबाइन घटक, और रॉकेट इंजन के हिस्से.
- मुख्य लाभ: उच्च तापमान ऑक्सीकरण प्रतिरोध (≤900°C) और गैर-चुंबकीय गुण - एवियोनिक्स और रडार सिस्टम के साथ संगत.
परमाणु ऊर्जा
- मुख्य अनुप्रयोग: परमाणु रिएक्टर शीतलन प्रणाली घटक, भाप जनरेटर, और ईंधन आवरण (गैर-रेडियोधर्मी संरचनात्मक भाग).
- मुख्य लाभ: उच्च तापमान में आईजीसी प्रतिरोध, उच्च दबाव वाला पानी (280° C, 15 एमपीए) और परमाणु सुरक्षा मानकों का अनुपालन (उदा।, एएसएमई III III).
उच्च तापमान भट्टी निर्माण
- मुख्य अनुप्रयोग: फर्नेस लाइनर, दीप्तिमान ट्यूब, और औद्योगिक भट्टियों के लिए हीटिंग तत्व (उष्मा उपचार, सिंटरिंग).
- मुख्य लाभ: 800-900°C पर मजबूती और संक्षारण प्रतिरोध बरकरार रखता है, निरंतर उच्च तापमान संचालन में 316L से 2-3 गुना अधिक सेवा जीवन के साथ.
चिकित्सा & दवा उद्योग
- मुख्य अनुप्रयोग: स्टरलाइज़ करने योग्य चिकित्सा उपकरण, फार्मास्युटिकल प्रसंस्करण उपकरण, और क्लीनरूम घटक.
- मुख्य लाभ: बार-बार ऑटोक्लेविंग के बाद आईजीसी प्रतिरोध (121° C, 15 साई) और एफडीए का अनुपालन 21 सीएफआर भाग 177 - संक्षारण-प्रेरित संदूषण का कोई जोखिम नहीं.
समुद्री & अपतटीय उद्योग
- मुख्य अनुप्रयोग: अपतटीय प्लेटफ़ॉर्म पाइपिंग, समुद्री जल अलवणीकरण संयंत्र, और उपसमुद्री घटक.
- मुख्य लाभ: समुद्री जल क्षरण और एससीसी का प्रतिरोध करता है, खट्टा सेवा के लिए NACE MR0175 अनुपालन के साथ (H₂S-युक्त तरल पदार्थ).
10. लाभ & सीमाएँ
316Ti स्टेनलेस स्टील के मुख्य लाभ
- सुपीरियर आईजीसी प्रतिरोध: टाइटेनियम स्थिरीकरण Cr₂₃C₆ वर्षा को समाप्त करता है, इसे उच्च तापमान या बार-बार वेल्डिंग परिदृश्यों के लिए आदर्श बनाना - 316L/316H से बेहतर प्रदर्शन करना.
- उन्नत उच्च तापमान प्रदर्शन: ताकत बरकरार रखता है, बेरहमी, और ऑक्सीकरण प्रतिरोध 900°C तक, 50-100°C 316L से अधिक.
- उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी: संक्षारण प्रतिरोध के लिए कोई अनिवार्य PWHT नहीं, विनिर्माण लागत और लीड समय को कम करना.
- व्यापक संक्षारण प्रतिरोध: क्लोराइड के प्रति 316 का प्रतिरोध विरासत में मिला है, अम्ल, और खट्टी सेवा, एनएसीई अनुपालन के लिए विस्तारित तापमान सीमा के साथ.
- अनाज का शोधन: TiC अवक्षेप अनाज की वृद्धि को रोकता है, यांत्रिक गुणों और आयामी स्थिरता में सुधार.
316Ti स्टेनलेस स्टील की प्रमुख सीमाएँ
- अधिक लागत: 15-316एल से 20% अधिक महंगा (टाइटेनियम जोड़ने के कारण), बड़े पैमाने पर गैर-महत्वपूर्ण अनुप्रयोगों के लिए सामग्री लागत में वृद्धि.
- मशीनीकरण में कमी: TiC अवक्षेप 316L से अधिक उपकरण घिसाव का कारण बनता है, विशेष उपकरणों की आवश्यकता या धीमी काटने की गति - मशीनिंग लागत में ~10-15% की वृद्धि.
- TiC मोटे होने का जोखिम: लंबे समय तक संपर्क में रहना >900°C TiC मोटेपन का कारण बनता है, उच्च तापमान की ताकत और कठोरता को कम करना.
- सीमित सुपर-उच्च तापमान प्रतिरोध: 900°C से ऊपर निरंतर सेवा के लिए उपयुक्त नहीं - सुपर ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील का उपयोग करें (उदा।, 254 हम हैं) या निकल-आधारित मिश्र धातु (उदा।, Inconel 600) बजाय.
- डुप्लेक्स स्टेनलेस स्टील्स की तुलना में कम ताकत: तन्यता ताकत (485-590 एमपीए) डुप्लेक्स ग्रेड से कम है (उदा।, 2205: 600-800 एमपीए), संरचनात्मक भार के लिए मोटे खंडों की आवश्यकता होती है.
11. तुलनात्मक विश्लेषण - 316टीआई बनाम 316एल बनाम 321 बनाम डुप्लेक्स 2205
| पहलू | 316का (स्थिर) | 316एल (कार्बन की कम मात्रा) | 321 (-स्थिर, 304 परिवार) | दोहरा 2205 (फेरिटिक-ऑस्टेनिटिक) |
| प्राथमिक उद्देश्य | थर्मल एक्सपोज़र या वेल्डिंग के बाद अंतर-दानेदार जंग को रोकने के लिए टाइटेनियम स्थिरीकरण | स्थिरीकरण के बिना संवेदीकरण से बचने के लिए कम कार्बन | टाइटेनियम स्थिरीकरण के लिए 304 रसायन विज्ञान - गर्मी-उजागर वेल्डेड असेंबलियों में संवेदीकरण को रोकता है | उच्च शक्ति + बेहतर स्थानीयकृत संक्षारण प्रतिरोध (पिटिंग/एससीसी) |
| विशिष्ट रचना पर प्रकाश डाला गया | सीआर ~16-18%; ~10-14% पर; मो ~2-3%; ~0.3–0.8% का; C ~0.08% तक | सीआर ~16-18%; ~10-14% पर; मो ~2-3%; सी ≤ 0.03% | करोड़ ~17-19%; ~9-12% पर; Ti ने ~0.3–0.7% जोड़ा; नहीं मो (या ट्रेस) | सीआर ~21-23%; ~4-6.5% पर; मो ~3%; एन ≈0.08–0.20% |
| स्थिरीकरण रणनीति | Ti, C को TiC के रूप में जोड़ता है → अनाज की सीमाओं पर सीआर-कार्बाइड को रोकता है | कार्बाइड अवक्षेपण को कम करने के लिए C को कम करें | Ti, C को a में TiC के रूप में जोड़ता है 304 मैट्रिक्स | विभिन्न धातुकर्म - कोई कार्बाइड स्थिरीकरण की आवश्यकता नहीं है (डुप्लेक्स माइक्रोस्ट्रक्चर) |
लकड़ी (लगभग. पिटिंग प्रतिरोध समतुल्य।) |
~24-27 (मो पर निर्भर करता है, एन) | ~24-27 | ~18-20 (निचला - नहीं मो) | ~35-40 (काफ़ी अधिक) |
| प्रतिनिधि 0.2% सबूत (आरपी0.2) | ~170-260 एमपीए | ~170-220 एमपीए | ~170-240 एमपीए | ~400-520 एमपीए |
| प्रतिनिधि यूटीएस (आर एम) | ~480-650 एमपीए | ~485-620 एमपीए | ~480-620 एमपीए | ~620-880 एमपीए |
| लचीलापन / बेरहमी | उच्च (~40-60% बढ़ाव की घोषणा) | उच्च (annealed) | उच्च (अच्छी कठोरता) | अच्छी क्रूरता लेकिन ऑस्टेनिटिक्स की तुलना में कम बढ़ाव |
| जुड़ने की योग्यता | बहुत अच्छा; स्थिरीकरण कई मामलों में वेल्ड-पश्चात समाधान की आवश्यकता को कम कर देता है | उत्कृष्ट; निम्न C आमतौर पर वेल्डेड असेंबलियों के लिए उपयोग किया जाता है | बहुत अच्छा; उन अनुप्रयोगों के लिए डिज़ाइन किया गया है जहां वेल्डिंग और गर्मी का जोखिम होता है | वेल्ड करने योग्य लेकिन फेराइट/ऑस्टेनाइट संतुलन को नियंत्रित करने और भंगुर चरणों से बचने के लिए योग्य प्रक्रियाओं की आवश्यकता होती है |
वेल्डिंग के बाद अंतर-दानेदार जंग का प्रतिरोध |
उत्कृष्ट जब टी.आई:सी संतुलन और ताप उपचार सही | उत्कृष्ट (निम्न सी), लेकिन यदि कार्बन संदूषण या अनुचित भराव होता है तो यह सीमांत हो सकता है | उत्कृष्ट (ति स्थिरीकरण) | लागू नहीं (विभिन्न विफलता मोड) |
| खड़ा / क्लोराइड में दरार प्रतिरोध | अच्छा (मो के समान स्थानीयकृत प्रतिरोध प्रदान करता है 316) | अच्छा (316Ti के समान) | मध्यम (निचला - क्लोराइड-समृद्ध सेवा में आमतौर पर कम उपयुक्त) | उत्कृष्ट (समुद्री जल/खारे और आक्रामक क्लोराइड सेवा के लिए सबसे उपयुक्त) |
| क्लोराइड एससीसी के प्रति संवेदनशीलता | अस्थिर से कम 316; उच्च तनाव में भी संभव है + तापमान + क्लोराइड | से कम 304; प्रतिकूल परिस्थितियों में भी SCC कर सकते हैं | के समान 304 (स्थिरीकरण अंतर-दानेदार क्षरण को संबोधित करता है, एससीसी नहीं) | बहुत कम - डुप्लेक्स क्लोराइड एससीसी के प्रति अधिक प्रतिरोधी है |
उच्च तापमान / थर्मल साइकलिंग का उपयोग |
पसंदीदा जहां हिस्से मध्यवर्ती थर्मल चक्र देखते हैं और समाधान-एनील्ड नहीं किया जा सकता है | यदि एनीलिंग नियंत्रण मौजूद है तो कई वेल्डेड असेंबलियों के लिए अच्छा है | ताप चक्रों के संपर्क में आने वाले 304-आधारित भागों के लिए पसंदीदा | लंबे समय तक उच्च-टी क्रीप के लिए सीमित - उच्च-टी क्रीप सेवा की तुलना में ताकत और संक्षारण के लिए अधिक उपयोग किया जाता है |
| विशिष्ट अनुप्रयोग | थर्मल चक्रों के संपर्क में आने वाले वेल्डेड प्लांट आइटम, भट्ठी के घटक, कुछ दबाव वाले हिस्से | दबाव वाहिकाओं, पाइपलाइन, खाद्य/फार्मा उपकरण, सामान्य निर्माण | विमान का निकास, गर्मी के संपर्क में आने वाले हिस्से 304 प्रणाली | अपतटीय हार्डवेयर, समुद्री जल प्रणालियाँ, रासायनिक संयंत्रों को उच्च शक्ति और क्लोराइड प्रतिरोध की आवश्यकता होती है |
| सापेक्ष लागत & उपलब्धता | मध्यम; कई बाजारों में आम है | मध्यम; सबसे व्यापक रूप से स्टॉक किया गया संस्करण | मध्यम; के लिए सामान्य 304 पारिवारिक उपयोग | अधिक लागत; विशेष स्टॉक और निर्माण विशेषज्ञता की आवश्यकता है |
12. निष्कर्ष
316Ti का एक व्यावहारिक स्थिर संस्करण है 316 परिवार, वेल्डेड और गर्मी-उजागर घटकों में ऑस्टेनिटिक स्टेनलेस स्टील संक्षारण प्रतिरोध को संरक्षित करने के लिए इंजीनियर किया गया.
जब टाइटेनियम सामग्री और ताप-उपचार ठीक से नियंत्रित किया जाता है, 316Ti अंतरग्रैनुलर क्रोमियम कमी को रोकता है और वेल्डेड प्लांट घटकों के लिए एक मजबूत विकल्प है, गर्मी-उजागर असेंबली और मध्यम क्लोराइड वातावरण जहां पोस्ट-वेल्ड एनीलिंग की गारंटी नहीं दी जा सकती है.
उचित खरीद, एमटीआर सत्यापन, मिश्र धातु के लाभों को समझने के लिए वेल्डिंग प्रक्रिया नियंत्रण और आवधिक निरीक्षण आवश्यक हैं.
पूछे जाने वाले प्रश्न
316Ti और 316L में क्या अंतर है??
316Ti टाइटेनियम-स्थिर है (Ti को TiC बनाने में जोड़ा गया), जबकि 316L निम्न-कार्बन है (एल = निम्न सी).
दोनों मार्ग संवेदीकरण जोखिम को कम करते हैं; 316Ti को विशेष रूप से तब चुना जाता है जब घटकों में मध्यवर्ती-तापमान का जोखिम दिखाई देगा और वेल्ड के बाद का एनील अव्यावहारिक होगा.
क्या टाइटेनियम 316Ti को 316L से अधिक संक्षारण प्रतिरोधी बनाता है?
टाइटेनियम की भूमिका थर्मल एक्सपोज़र के बाद इंटरग्रेन्युलर जंग को रोकने की है; 316Ti का बल्क पिटिंग प्रतिरोध 316/316L के समान है (कुल मिलाकर मो तुलनीय स्थानीय संक्षारण प्रतिरोध देता है).
कठोर क्लोराइड वातावरण के लिए, डुप्लेक्स या उच्च-पीआरईएन मिश्र धातुओं को प्राथमिकता दी जाती है.
क्या मुझे 316Ti वेल्ड करने के लिए विभिन्न भराव धातुओं की आवश्यकता है??
जरूरी नहीं - मेल खाने वाले भराव मिश्र धातु (उदा।, ER316L/ER316Ti जहां उपलब्ध हो) उपयोग किया जाता है.
सुनिश्चित करें कि भराव रसायन और वेल्डिंग प्रक्रिया HAZ और वेल्ड धातु में स्थिरीकरण बनाए रखे; महत्वपूर्ण भागों के लिए वेल्डिंग कोड और धातुकर्म मार्गदर्शन से परामर्श लें.
