316Ti är en bit dyrare än 316L, och med "Ti" i namnet är det lätt att uppfatta det som en "uppgraderad version". I själva verket är detvå material avsedda för olika driftförhållanden: 316L är arbetshästen för rumsliga och svetsade konstruktioner, medan 316Ti löser sensitiseringsproblemet vid höga temperaturer.
Bedömning i en mening
För rumsliga, tryckbärande konstruktioner som kräver svetsning används 316L; för långvarig drift vid 500–800℃ (avgassystem, värmeväxlare, ugnskomponenter) används 316Ti.Att använda 316Ti som en "bättre 316L" för rumsliga svetsade komponenter kostar inte bara mer pengar, utan titanets inneslutningar kan även påverka svetsning och ytkvalitet.
Vad titanet gör här
Basammansättningen är liknande för båda (316-serien: 16–18% krom, 10–14% nickel, 2–3% molybden), skillnaden är att 316Ti har tillsatttitan (cirka 5 gånger kolhalten eller mer, vanligen 0,4–0,7%).
Titan är ett starkt karbidbildande grundämne somföreträdesvis binder till kol och bildar titankarbid (TiC), vilket "låser" kolet så att det inte binds till krom och fälls ut som kromkarbid vid korngränserna. Utfällning av kromkarbid vid korngränserna är just roten tillsensitisering— kromutarmning nära korngränserna gör att korrosion börjar där vid kontakt med korrosiva medier.
Alltså:316Ti är i grunden "att fixera kolet med titan" så att sensitisering inte sker ens vid höga temperaturer.316L tar en annan väg — att sänka kolhalten till under 0,03% så att den inte räcker för att bilda sammanhängande kromkarbid. Båda vägarna är effektiva, men lämpliga för olika tillämpningar.
Varför 316Ti behövs först vid höga temperaturer
- Långvarig drift vid 500–800℃: den låga kolhalten i 304L/316L "minskar" bara risken för sensitisering; under lång tid i detta temperaturintervall kan karbider fortfarande fällas ut och växa, 316Ti är stabilare;
- Upprepade termiska cykler: vid upprepad värmeexpansion och sammandragning genom sensitiseringszonen är 316Ti mer stabilt;
- Rumslig och låg temperatur: 316L räcker helt, och dess seghet vid låg temperatur och svetsbarhet är bättre.
Kostnaden för 316Ti (varför det inte är universellt)
- Sämre svetsbarhet: titan oxiderar lätt och bildar inneslutningar, svetsfogens kvalitet är känsligare för skyddsgas och process;
- Ytkvalitet: titaninneslutningar kan blottas som defekter vid polering/djupdragning;
- Högre kostnad, och i vissa standardsystem är beteckningens täckning inte lika bred som 316L (vid projekt enligt amerikansk standard måste man först kontrollera om beteckningen finns i standarden);
- Seghet vid låg temperatur är inte överlägsen: för lågtemperaturanläggningar (flytande kväve, LNG) prioriteras 304L/316L.
Tre saker som måste anges vid inköp
- Beteckning + tillämpad standard: skriv "316Ti, EN 10088-2" eller motsvarande amerikansk beteckning — att bara skriva "316Ti" är lätt att misstolka i det amerikanska standardsystemet;
- Drifttemperatur: ange den högsta arbetstemperaturen i den tekniska specifikationen så att leverantören kan avgöra om 316L eller 316Ti ska användas;
- Behandling efter svetsning: om högtemperaturkomponenter kräver lösningsglödgning och interkristallin korrosionsprovning ska detta anges tydligt i kontraktet.
Vanliga fallgropar
- Att använda 316Ti istället för 316L för rumsliga svetsade komponenter, vilket ger titaninneslutningar i svetsfogen och gropfrätning efter polering;
- Att använda 316L för högtemperaturkomponenter som borde ha 316Ti, vilket ger interkristallin korrosion på båda sidor av svetsfogen efter två år;
- Att behandla 316Ti som "316 + titan" och fritt ersätta 321 (deras titan-/stabiliseringsgrad och standardsystem skiljer sig);
- Att bara titta på beteckningen och inte på tillståndet: samma beteckning i olika värmebehandlingstillstånd kan ha mycket olika högtemperaturegenskaper.
Berätta för oss om drifttemperatur, om svetsning krävs och vilken standard som gäller, så ger vi rekommendationer för val av 316L / 316Ti / 321 med tillhörande offert, och skriver in kraven på behandling efter svetsning i de tekniska villkoren — ett felaktigt val här kostar långt mer i omarbete än materialprisskillnaden.
