Introducció
L'acer inoxidable 316Ti és un acer inoxidable austenític-estabilitzat amb titani. Aquest aliatge afegeix titani per abordar limitacions específiques mantenint l'excel·lent resistència a la corrosió i les propietats mecàniques que fan la sèrie 316.
El titani millora la resistència del material a la corrosió intergranular, especialment en entorns d'alta-temperatura i després de les operacions de soldadura.
Aquest article proporciona una anàlisi exhaustiva de l'acer inoxidable 316Ti, analitzant la seva composició química, propietats mecàniques i físiques, comportament de corrosió, rendiment de temperatura i preus actuals del mercat.
Composició química i especificacions
El contingut de titani, que representa la diferència definitòria de l'acer inoxidable 316 estàndard, normalment es controla a un percentatge superior o igual a 5 × C (contingut de carboni) amb un rang general de 0,2-0,7%.
La composició química completa inclou:
Crom (16,0-19,0%), que proporciona la resistència fonamental a la corrosió mitjançant la formació d'una pel·lícula passiva protectora;
Níquel (10,0-14,0%), que estabilitza la microestructura austenítica i millora la tenacitat;
Molibdè (2,0-3,0%), que millora significativament la resistència a la corrosió per picades i esquerdes en entorns que contenen clorur.
El contingut de carboni es controla com a màxim del 0,08%.
Mentre que altres composicions que inclouen silici (menys o igual a 1,00%), manganès (menys o igual a 2,00%), fòsfor (menys o igual a 0,045%) i sofre (menys o igual a 0,030%) es mantenen en nivells que minimitzen els seus efectes negatius potencials sobre la resistència a la corrosió i les propietats mecàniques.
I, 316Ti té molts equivalents, com UNS S31635, EN 1.4571 i JIS SUS316Ti. Aquest estàndard garanteix propietats consistents del material independentment de la font de fabricació, proporcionant fiabilitat per a aplicacions crítiques.
Propietats físiques i mecàniques
L'acer inoxidable 316Ti ofereix una combinació equilibrada de resistència, ductilitat i tenacitat que el fa adequat per a diverses aplicacions estructurals i que contenen-pressió.
En condicions de recuit, el material normalment presenta una resistència a la tracció mínima de 520 MPa i una resistència a la fluència mínima de 205 MPa, amb un allargament impressionant del 40% o més.
Les propietats físiques del 316Ti inclouen una densitat d'aproximadament 7,98 g/cm³ i un rang de punt de fusió de 1375-1400 graus.
El material presenta característiques típiques d'acer inoxidable austenític amb una alta tenacitat fins i tot a temperatures criogèniques i sense permeabilitat magnètica en condicions de recuit.
Taula: Propietats mecàniques de l'acer inoxidable 316Ti
|
Propietat |
Valor mètric |
Valor anglès |
|
Resistència a la tracció |
Superior o igual a 520 MPa |
Major o igual a 75.400 psi |
|
Límit de rendiment |
Superior o igual a 205 MPa |
Major o igual a 29.700 psi |
|
Elongació |
Superior o igual al 40% |
Superior o igual al 40% |
|
Duresa |
Inferior o igual a 200 HV |
Inferior o igual a 200 HV |
|
Densitat |
7,98 g/cm³ |
0,288 lb/in³ |
El material respon bé al treball en fred, amb la capacitat d'enfortir-se significativament mitjançant processos com la laminació en fred o l'estirat.
Tanmateix, aquest treball en fred introdueix un enduriment per treball que pot requerir operacions de recuit intermedis per a aplicacions severes de conformació.
Rendiment de resistència a la corrosió
La resistència a la corrosió de l'acer inoxidable 316Ti representa un dels seus rendiments més valuosos, especialment en entorns químics agressius. El material manté l'excel·lent resistència a la corrosió general de l'aliatge 316 alhora que ofereix un rendiment millorat.
L'addició de titani millora principalment la resistència a la corrosió intergranular, un fenomen que es produeix quan els carburs de crom precipiten als límits del gra durant l'exposició a temperatures del rang de 550-800 graus.
Mitjançant la formació de carburs de titani estables preferentment als carburs de crom, el titani evita l'esgotament del crom als límits del gra, mantenint així la resistència a la corrosió inherent del material fins i tot després de la soldadura o l'exposició a alta -temperatura.
Això fa que el 316Ti sigui especialment adequat per a equips fabricats on la soldadura és extensa i el tractament tèrmic posterior a la-soldadura pot no ser pràctic.
A més de la millora de la resistència a la corrosió intergranular, el 316Ti presenta una excel·lent resistència a la corrosió per picades i esquerdes, especialment en entorns que contenen clorur-com ara aigua de mar, corrents de processament químic i atmosferes costaneres.
El material demostra una bona resistència a diversos àcids orgànics i inorgànics, inclosos els àcids sulfúric, fosfòric, acètic i fòrmic, el que el fa adequat per a equips de processament químic.
Aquesta combinació de propietats de resistència a la corrosió permet que el 316Ti funcioni de manera fiable en diversos entorns corrosius, des d'una exposició atmosfèrica suau fins a condicions severes de processament químic.
Rendiment d'alta -temperatura
L'acer inoxidable 316Ti ofereix capacitats d'alta-temperatura millorades en comparació amb l'acer inoxidable 316 estàndard, amb temperatures de servei efectives que oscil·len entre -198 graus i aproximadament 900 graus .
El material conserva propietats mecàniques útils a temperatures elevades, amb una retenció significativa de la força fins a aproximadament 800 graus.
Aquesta alta -resistència a la temperatura, combinada amb una bona resistència a l'oxidació, fa que el 316Ti sigui adequat per a aplicacions com ara intercanviadors de calor, components de calderes, peces de forn i sistemes d'escapament.
La -resistència a l'oxidació a alta temperatura deriva de la formació d'una escala protectora d'òxid de crom que inhibeix un atac d'oxidació posterior.
Per a un ús continu, 316Ti es recomana generalment per a temperatures de fins a aproximadament 850 graus, mentre que el servei intermitent es pot estendre fins a 900 graus. Per sobre d'aquestes temperatures, es pot produir una escalada important i les propietats mecàniques poden degradar-se fins a nivells inacceptables.
Propietats de fabricació i fabricació
Les propietats de fabricació de l'acer inoxidable 316Ti són generalment favorables, amb una bona soldabilitat, conformabilitat i mecanització quan s'utilitzen les tècniques adequades.
El material es pot soldar mitjançant tots els mètodes de soldadura per fusió estàndard, inclosa la soldadura per arc de tungstè amb gas (GTAW/TIG), la soldadura per arc de metall amb gas (GMAW/MIG) i la soldadura per arc de metall blindat (SMAW).
Per obtenir una resistència a la corrosió òptima en condicions-soldades, es poden utilitzar metalls d'aportació coincidents o sobre{1}}aliats com ara ER316Ti o ER320.
El tractament tèrmic posterior a la-soldadura generalment no és necessari per al 316Ti, la qual cosa representa un avantatge significatiu en la fabricació d'estructures grans o complexes on el tractament tèrmic seria poc pràctic o costós.
Les operacions de conformació, tant en fred com en calent, es poden realitzar amb èxit en acer inoxidable 316Ti.
Les característiques de conformació en fred són similars a les d'altres acers inoxidables austenítics, amb taxes d'enduriment relativament altes que poden requerir un recuit intermedi per a operacions de conformació severes.
El conformat en calent s'ha de realitzar en el rang de temperatura de 900-1200 graus, seguit d'un refredament ràpid per optimitzar la resistència a la corrosió.
El mecanitzat de 316Ti requereix angles de rasclet positius, configuracions rígides i un ús generós de fluids de tall, que es recomanen per obtenir un rendiment de mecanitzat i una vida útil òptims.
Preu d'acer inoxidable 316Ti
El preu de l'acer inoxidable 316Ti varia en funció de la forma del producte, les dimensions, la quantitat, la ubicació de la compra i l'acabat de la superfície.
D'acord amb les dades actuals del mercat, els preus solen oscil·lar entre 1,80 i 4,00 per quilogram per a formularis estàndard com ara fulls i planxes, amb variacions basades en dimensions específiques i quantitat de compra.
Per obtenir exemples de preus precisos:
La canonada d'acer inoxidable 316Ti s'ofereix a uns 1.500-6.000 per tona mètrica (1,50-6,00 per quilogram) depenent de les especificacions.
Les plaques d'acer inoxidable 316Ti tenen un preu d'uns 1,80 dòlars per quilogram per a una comanda mínima d'1 quilogram.
Les plaques d'acer inoxidable 316Ti de primera qualitat estan disponibles a uns 3,50 dòlars per quilogram.
Conclusió
L'acer inoxidable 316Ti combina l'excel·lent resistència general a la corrosió de l'acer inoxidable 316 amb una resistència millorada a la corrosió intergranular, especialment després de la soldadura o l'exposició a altes -temperaturas.
Amb un preu de mercat actual que normalment oscil·la entre 1,80 i 4,00 per quilogram depenent de la forma i la quantitat del producte.
Vols un pressupost per al 316Ti?
