316 vs 316L (at 316Ti): Pagkakaiba at Tamang Pagpili para sa Hydraulic Fittings

Sa stainless na hydraulic fitting, madalas na ginagawa ang pagpili ng materyales sa isip na "basta stainless, ayos na." Ngunit kapag may kinalaman ang tubig-alat, mga panlinis na kemikal na may chloride, o mga welded na dugtungan, direktang itinatakda ng pagkakaiba ng 304, 316 at 316L ang buhay ng koneksyon. Sa artikulong ito, inihahambing namin ang tatlong grade ayon sa kemikal na komposisyon, pag-uugali laban sa kaagnasan at pagiging angkop sa welding, at ipinapaliwanag kung alin ang makatwiran sa bawat aplikasyon.

Tatlong grade, isang talahanayan

Ang mga halaga sa ibaba ay mga limitasyon ng komposisyon sa mga karaniwang material standard gaya ng ASTM A240 at A276 (porsiyento ayon sa timbang). Maaaring may maliliit na pagkakaiba depende sa anyo ng produkto at sa standard.

Ang papel ng molybdenum: resistensya laban sa chloride

Ang nagpoprotekta sa stainless steel ay ang napakanipis na chromium oxide layer na kusang nabubuo sa surface (passive film). Kayang butasin ng mga chloride ion ang film na ito sa partikular na mga punto. Ang resulta ay pitting na kaagnasan, na nagsisimula sa surface sa laking kasing-dulo ng karayom at lumalalim, at crevice na kaagnasan, na nabubuo sa makikitid na puwang gaya ng ilalim ng gasket o clamp.

Pinapataas ng 2-3 porsiyentong molybdenum sa 316 family ang resistensya ng passive film laban sa chloride. Dahil dito, ang PREN value (%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N), na ginagamit para ihambing ang resistensya sa pitting, ay malinaw na mas mataas sa 316 kaysa sa 304. Ito ang pangunahing dahilan kung bakit pinipili ang 316/316L sa mga kapaligirang gaya ng may talsik ng tubig-dagat, maalat na hangin, at mga kemikal na may chlorine para sa paglilinis at disinfection.

Iisa lang ang pagkakaiba ng 316 at 316L: ang carbon

Pareho ang saklaw ng chromium, nickel at molybdenum ng 316 at 316L. Nasa limitasyon ng carbon ang pagkakaiba: hanggang 0.08 porsiyento sa 316, at hanggang 0.03 porsiyento sa 316L (L: low carbon, mababang carbon).

Malaki ang epekto ng maliit na pagkakaibang ito sa welding. Kapag nanatili nang sapat na tagal ang stainless steel sa isang partikular na saklaw ng temperatura habang wini-weld (humigit-kumulang 450-850 °C), sumasama ang carbon sa chromium sa mga grain boundary at bumubuo ng chromium carbide. Nauubusan ng chromium ang bahaging nakapaligid sa grain boundary at nawawalan ito ng proteksyon laban sa kaagnasan. Tinatawag itong sensitization, at ang pinsalang kasunod nito ay tinatawag na intergranular na kaagnasan. Karaniwang lumilitaw ang pinsala bilang guhit sa tabi mismo ng weld, sa heat-affected zone.

Dahil nililimitahan ng mababang carbon sa 316L ang carbon na kailangan para mabuo ang carbide, malaki ang nababawas nito sa panganib ng intergranular na kaagnasan pagkatapos ng welding. Para sa mga welded na nipple, dugtungan ng tubo at flange, at anumang piyesang idinudugtong sa pipeline sa pamamagitan ng welding, 316L ang tamang panimulang punto.

Lakas at machinability

Bahagyang ibinababa ng mababang carbon ang yield strength ng 316L kumpara sa 316. Kaya karaniwan sa merkado ang dual-grade na "316/316L" na hilaw na materyales na sabay na tumutugon sa mga kinakailangan ng dalawang grade. Sa CNC machining, walang malaking pagkakaiba ang dalawang grade; bilang katangiang karaniwan sa austenitic stainless, pareho silang madaling mag-work harden habang mina-machine. Kailangan ang matalas na tool, tamang cutting parameter at sapat na coolant para maging malinis ang surface ng thread at maayos ang sealing surface.

Isa pang katangian ng stainless na thread ang hilig nitong mag-galling. Kapag ikinakabit ang stainless na male na piyesa sa stainless na female port, malaki ang nababawas sa panganib na ito ng malinis na thread at angkop na anti-seize paste.

316L ba o 316Ti (1.4571)?

Sa Europa, lalo na sa mga serye ng hydraulic fitting na nagmula sa DIN, ang grade na madalas makita bilang stainless na materyales ay 1.4571; ang katumbas nito sa AISI ay 316Ti. Madalas din makita ang numerong ito sa mga listahan ng supply at mga drawing sa Turkey. Ang 316Ti ay may parehong saklaw ng chromium, nickel at molybdenum gaya ng 316; ang pagkakaiba ay ang titanium na idinagdag sa komposisyon nito.

Inuunahan ng titanium ang chromium sa pagbigkis sa carbon at bumubuo ito ng titanium carbide. Sa gayon, hindi na makabuo ng chromium carbide ang carbon at napipigilan ang pagkaubos ng chromium sa mga grain boundary; tinatawag itong stabilization. Nilulutas ng 316L ang parehong problema sa pagbabawas ng carbon, samantalang nilulutas ito ng 316Ti sa pagbigkis sa carbon gamit ang titanium. Parehong protektado ang dalawang grade laban sa intergranular na kaagnasan pagkatapos ng welding; halos magkapareho ang pangkalahatang resistensya nila sa kaagnasan sa temperatura ng silid.

Ang mga limitasyon ng carbon ay mga halaga ng ASTM; bahagyang naiibang limitasyon ang ibinibigay ng EN 10088 para sa ilang grade.

Lumilitaw ang pagkakaiba sa mataas na temperatura. Kung mananatili nang matagal ang piyesa sa saklaw ng sensitization (humigit-kumulang 450-850 °C), halimbawa kung mabagal lumamig ang makakapal na welded na piyesa o kung matagal na gumagana ang piyesa malapit sa mga temperaturang ito, maaaring hindi na sumapat sa paglipas ng panahon kahit ang mababang carbon; sa ganitong kaso, itinuturing na mas ligtas ang stabilized na istruktura ng 316Ti. Sa kabilang banda, maaaring mag-iwan ng marka ang mga particle ng titanium carbide sa mga surface na nangangailangan ng mirror polish; kaya sa mga pasilidad ng pagkain at gamot na nangangailangan ng hygienic na surface, kadalasang 316L ang pinipili.

Sa karaniwang temperatura ng operasyon ng mga hydraulic fitting, maaaring ipalit sa isa't isa ang 316L at 316Ti sa karamihan ng aplikasyon. Gayunpaman, kung nakasulat ang 1.4571 sa inyong specification o drawing, banggitin ito sa inyong kahilingan. AISI 316/316L ang hilaw na materyales na ginagamit ng GÜNEYSS sa mga produkto at paggawa nito; para sa item na may kinakailangang 1.4571, nililinaw bago ang order ang pagtanggap ng katumbas na grade o ang opsyon sa supply.

Aling grade para sa aling kapaligiran?

Kailan sapat ang 304, at kailan hindi?

Maaaring gumana nang matagal at walang problema ang 304 sa mga linyang nasa loob, sarado, tuyo at walang kontak sa chloride. Ngunit sa mga sumusunod na sitwasyon, dapat piliin ang 316/316L:

• Mga linya sa deck at engine room na naaapektuhan ng tubig-dagat, maalat na hangin o talsik
• Mga food at beverage plant na hinuhugasan ng mga panlinis na kemikal na may chlorine o acid
• Mga planta ng kemikal na may process fluid na naglalaman ng chloride
• Mga linyang may welded na dugtungan (sa kasong ito, 316L)
• Mga puntong mahirap abutin para sa maintenance at inaasahang mananatili ang piyesa sa puwesto nang maraming taon

Huwag umasa sa pagkilala gamit ang magnet. Sa annealed na kondisyon, halos hindi magnetic ang 304 at 316; sa mga bahaging dumaan sa cold working naman, maaaring magpakita ng bahagyang magnetism ang dalawa. Ang tiyak na paraan para matukoy ang grade ay kemikal na pagsusuri o ang dokumento ng hilaw na materyales.

May limitasyon din ang 316L

Malakas na pagpipilian ang 316L para sa maalat na kapaligiran, pero hindi ito sapat sa lahat ng kondisyon. Habang tumataas ang temperatura, lumalala ang epekto ng chloride; sa mga kapaligirang may chloride na lampas sa humigit-kumulang 60 °C, nagiging malinaw ang panganib ng stress corrosion cracking sa austenitic stainless. Sa mga kritikal na puntong palaging nakalubog sa hindi gumagalaw na tubig-dagat, gumagana sa maligamgam na tubig-alat, o may malalalim na siwang, dapat suriin batay sa proyekto ang mga materyales na mas mataas ang alloy gaya ng duplex. Sa ganitong mga aplikasyon, kapag ibinahagi ninyo ang mga kondisyon ng operasyon, sabay nating lilinawin ang rekomendasyon sa materyales.

Kasinghalaga ng grade ang kondisyon ng surface

Kahit tama ang napiling grade, bumababa ang resistensya sa kaagnasan kapag pinabayaang hindi maayos ang surface. Ang mga burr na naiwan pagkatapos ng machining, mga chip na naipit sa root ng thread, mga particle ng bakal na nalipat mula sa mga tool na pang-carbon steel, at ang heat tint sa paligid ng weld ay pumipigil sa maayos na pagbuo ng passive film at nagiging panimulang punto ng pitting na kaagnasan.

• Kailangan ang deburring at paglilinis ng thread hindi lang para mapadali ang pagkakabit kundi para rin sa resistensya sa kaagnasan.
• Hindi dapat ilagay ang mga stainless na piyesa sa iisang kahon kasama ng mga chip ng carbon steel, at hindi dapat linisin gamit ang iisang brush.
• Sa mga welded na piyesa, dapat alisin ang heat tint sa pamamagitan ng pickling at passivation o ng angkop na mekanikal na paraan. Tinatanggal ng passivation ang malayang bakal sa surface at tumutulong sa maayos na pagbuo ng passive film.

Mga dapat itanong para sa tamang pagpili

1. Saang kapaligiran ilalagay ang koneksyon: saradong lugar, deck, splash zone, nakalubog?
2. May chloride ba ang fluid o ang panlinis na kemikal?
3. Gaano kataas ang temperatura ng operasyon at ng kapaligiran?
4. Idudugtong ba ang piyesa sa linya sa pamamagitan ng welding, o ikakabit gamit ang thread?
5. Anong materyales ang mga kapares na piyesa? May panganib ng galvanic na kaagnasan ang magkakaibang metal.
6. Kailangan ba ng material certificate o traceability ng batch?

Buod

Ang 304 ang tamang pagpili para sa tuyo at walang chloride na kapaligiran; ang 316 para sa kapaligirang may chloride at mga threaded na koneksyon; at ang 316L, bukod pa sa mga ito, para sa mga welded na dugtungan. Namumukod-tangi ang 316Ti (1.4571) na stabilized ng titanium sa mga piyesang matagal na nananatili sa sensitization temperature; kung nakasulat ito sa specification, dapat itong banggitin sa kahilingan. Gumagamit ang GÜNEYSS ng AISI 316/316L na round bar, hex bar at tubo bilang hilaw na materyales sa mga produkto at paggawa nito; sa pagtanggap ng hilaw na materyales, sinusuri ang surface, diameter at impormasyon ng batch. Kung kailangan ninyo ng material certificate, banggitin ito sa yugto ng quotation; lilinawin bago ang order kung anong dokumento ang maibibigay.