316Ti ステンレス鋼と 316L の違いは何ですか?

316Ti と 316L: コアの違い

316Ti と 316L は両方とも、同じ問題、つまり 316 を 450 ～ 850℃の鋭敏化範囲で保持または溶接すると耐食性を破壊する粒界での炭化クロムの析出という同じ問題を解決するために開発されたモリブデン含有オーステナイト系ステンレス鋼です。彼らは 2 つの異なる方法でこの問題を解決しています。. 316L (UNS S31603、EN 1.4404、X2CrNiMo17-12-2) は炭素を最大 0.03% まで削減するため、有害な炭化物を形成するには炭素が少なすぎます。. 316Ti (UNS S31635、EN 1.4571、X6CrNiMoTi17-12-2) は標準炭素レベルを維持しますが、炭素含有量の少なくとも 5 倍のチタンを添加します。チタンは安定した炭化チタンとして炭素を結合し、クロムを固溶体に残します。実際の結果として、316Ti は耐食性を失うことなく鋭敏化範囲に長期間さらされても耐えることができますが、熱影響部での炭化物の析出が懸念される非常に重い溶接部分には 316L が適しています。

化学組成

ASTM A240/A240M による制限組成。

要素 （％）	316Ti (S31635)	316L (S31603)
C	0.08以下	0.030以下
Cr	16.0-18.0	16.0-18.0
ニ	10.0-14.0	10.0-14.0
モー	2.0-3.0	2.0-3.0
ティ	5 x (C+N) 最小、最大 0.70	なし
ん	2.00以下	2.00以下
シ	0.75以下	0.75以下
P	0.045以下	0.045以下
S	0.030以下	0.030以下
N	0.10以下	0.10以下

機械的性質

アニール製品の最低室温特性 (SUS316Ti および SUS316L の JIS G4304 値、ASTM A240 最低値と一致)。

財産	316Ti	316L
抗張力	520MPa以上	520MPa以上
降伏強度 (0.2%)	205MPa以上	205MPa以上
伸長	40%以上	40%以上
硬度	95 HRB 以下	95 HRB 以下
密度	8.0g/cm3	8.0g/cm3

耐食性と溶接挙動

どちらのグレードも同じクロム、ニッケル、モリブデンの範囲を備えているため、塩化物使用における耐孔食性および耐すきま腐食性は本質的に同じです。両方の PREN は約 24 ～ 28 です。違いは熱履歴に現れます。. 316Ti は、炭化チタンが優先的に形成されるため、450 ～ 850 C の範囲で長時間使用または溶接した後でも粒界腐食に耐性があります。これが、高温プロセス装置で使用される理由です。. 316L は、炭素レベルが 0.03% に留まっている間のみ、炭素制限によって同じ耐性を達成します。ゆっくりと冷却しながら厚肉部を溶接しても、熱影響部がわずかに敏感になる可能性があり、極度に厚い部分や熱サイクルが繰り返される場合には、316Ti または安定化グレードの方が安全な選択です。どちらのグレードも、約 60 ℃ を超える高温の濃縮塩化物や塩化物応力腐食割れには耐性がありません。

アプリケーション

316Ti は、化学プラントの熱交換器チューブ、ボイラーおよび圧力容器コンポーネント、高温プロセス配管、使用中に 500 ～ 800℃ にさらされる溶接構造物、繰り返し滅菌される食品加工装置に指定されています。. 316L は、海洋および沿岸構造物、化学貯蔵タンク、製薬およびバイオテクノロジー容器、手術器具、ビール醸造所および乳製品タンク、および低炭素グレードが使用される大規模な溶接構造物のデフォルトです。溶接後の熱処理を必要とせずに溶接を簡素化します。

選び方

ほとんどの周囲環境および中程度の高所でのサービス、特に溶接性と普遍的な可用性が重要となる大型の溶接タンクや配管には 316L を選択してください。機器が 450 ～ 850 C の感作範囲で動作または製造される場合、重い部分を熱処理なしで溶接する必要がある場合、またはプロジェクトの仕様がヨーロッパの慣行に従って書かれており、1.4571 が標準モリブデン グレードである場合は、316Ti を選択してください。攻撃的な塩化物媒体の場合、両方のグレードをテストによって検証する必要があります。失敗した場合は、高合金のオーステナイトまたは二相合金グレードに移行します。

よくある質問

Q1. 316Ti と 316L ではどちらが優れていますか?
どちらも一般的に優れているわけではありません。. 316L は中程度の温度で大規模な溶接構造に適しています。サービスまたは製造により鋼が 450 ～ 850℃の鋭敏化範囲に長期間さらされる場合には、316Ti が推奨されます。

Q2. 316Tiと316Lは同等グレードですか？
これらは関連していますが、互換性はありません。316Ti は UNS S31635 / EN 1.4571、316L は UNS S31603 / EN 1.4404 です。どちらも同様の強度と耐孔食性を満たしますが、カーボンとチタンの含有量が異なります。

Q3.海洋環境では 316L の代わりに 316Ti を使用できますか?
はい、同等のモリブデン含有量であれば、耐塩化物性は同様です。チタンの安定化は耐孔食性を高めません。加熱後の粒界腐食を防ぐだけです。

Q4. 316Ti は溶接後の熱処理が必要ですか?
いいえ。チタンの安定化により、溶接熱影響部での炭化クロムの析出が防止されるため、溶接後の熱処理は必要ありません。

Q5.ヨーロッパではなぜ 316L よりも 316Ti の方が一般的ですか?
ヨーロッパの慣例では、伝統的に高温溶接機器には安定化グレード 1.4571 が好まれてきましたが、アメリカとアジアの慣例では低炭素 316L (1.4404) が好まれてきました。通常、可用性と設計コードの精通度が選択を決定します。

Q6. 316Ti にはどの程度のチタン含有量が必要ですか?
ASTM A240 によれば、チタンは最小 5 x (C+N)、最大 0.70 パーセントと規定されています。安定した炭化チタンとして炭素を結合し、クロムを固溶体に残します。