Kurš ir izturīgāks pret koroziju: 316 nerūsējošais tērauds vai titāna sakausējums?

 

316 nerūsējošais tērauds(AISI 316, EN 1.4401/1.4404) ir austenīta hroma-niķeļa nerūsējošais tērauds, kas satur 2–3% molibdēna, kas ievērojami uzlabo tā izturību pret hlorīda- izraisītu punktveida koroziju un plaisu koroziju, salīdzinot ar 304. To plaši izmanto pārtikas pārstrādes, jūras un medicīnas iekārtās.

 

Titāna sakausējumi-, piemēram, komerciāli tīrs 2. un 5. pakāpe (Ti-6Al-4V) — veido stabilu, pašdziedinošu oksīda slāni (TiO2), kas aizsargā metālu pat ārkārtīgi korozīvā vidē, tostarp jūras ūdenī, stiprās skābēs un oksidējošos hlorīda šķīdumos.

Ķīmiskā sastāva salīdzinājums: 316 nerūsējošais tērauds un titāna sakausējums (Gr.2/Gr.5)

Standarta atsauce: 316 (UNS S31600, ASTM A240); Gr.2 (UNS R50400); Gr.5 (UNS R56400 Ti-6Al-4V, ASTM B265), masas %

Elements	316 Nerūsējošais tēraudsUNS S31600	Titāns Gr.2 (komerciāli tīrs Ti)	Titāna Gr.5 (Ti-6Al-4V)
Bāzes elements	Fe (bilance)	Ti (bilance)	Ti (bilance)
Kr	16.0‑18.0	-	-
Ni	10.0‑14.0	-	-
Mo	2.0‑3.0	-	-
Al	-	-	5.5‑6.75
V	-	-	3.5‑4.5
C	Mazāks vai vienāds ar 0,08	Mazāks vai vienāds ar 0,08	Mazāks vai vienāds ar 0,08
Fe	Mazāks vai vienāds ar 2,0 (Mn), mazāks vai vienāds ar 1,0 (Si)	Mazāks vai vienāds ar 0,30	Mazāks vai vienāds ar 0,40
O	-	Mazāks vai vienāds ar 0,25	Mazāks vai vienāds ar 0,20
N	-	Mazāks vai vienāds ar 0,03	Mazāks vai vienāds ar 0,05
H	-	Mazāks vai vienāds ar 0,015	Mazāks vai vienāds ar 0,015
P	Mazāks vai vienāds ar 0,045	-	-
S	Mazāks vai vienāds ar 0,030	-	-

316 nerūsējošais tērauds ir uz dzelzs bāzes izgatavots austenīta sakausējums. Izturību pret koroziju nodrošina hroms-niķelis-molibdēns, molibdēns uzlabo pretestību punktošanai.

Titanium Gr.2 ir neleģēts komerciāls tīrs titāns. Lieliska hlorīda izturība pret koroziju ir atkarīga no stabilas TiO₂ pasīvās plēves; laba elastība ar mērenu izturību.

Titāna Gr.5 (Ti-6Al-4V) ir titāna sakausējums. Alumīnijs palielina izturību, bet vanādijs uzlabo izturību; plaši izmanto kosmosa un medicīnas implantos.

 

Korozijas izturības salīdzinājums: 316 nerūsējošais tērauds un titāna sakausējums, 2./5. gr.

Īpašums	316 nerūsējošais tērauds	Titāna sakausējums (Gr.2/Gr.5)
Oksīda aizsargslānis	Hroma oksīds (Cr2O3)	Titāna dioksīds (TiO2) - stabilāks
Hlorīda izturība	Labs, bet jutīgs augstā koncentrācijā	Lieliski piemērots lielākajā daļā jūras ūdens un hlorīdu vides
Izturība pret spraugām/iedobēm	Mērens stāvošā jūras ūdenī	Izcili
Sprieguma korozijas plaisāšana (SCC)	Iespējama pie stiepes sprieguma + Cl⁻	Ļoti izturīgs vairumā apstākļu
Sāls aerosols (atsauce, ASTM B117)	96–240 h (ar pasivāciju)	1000+ h bez redzamas korozijas
Skābju izturība	Labi (sērskābe, fosforskābe)	Lielisks daudzos HCl, H2SO4, HNO3 apstākļos
Oksīda plēves apkope	Nepieciešama pasivēšanas procedūra	Dabiska pašdziedināšanās{0}}

Sāls{0}}izsmidzināšanas rādītāji ir atsauces vērtības, - faktiskie rezultāti ir atkarīgi no virsmas stāvokļa, pasivācijas un izmantotajā standartā definētajiem testa kritērijiem.

Lietošanas scenāriju salīdzinājums: 316. nerūsējošais tērauds un titāna sakausējums (2. /5. gr.)

Salīdzināšanas dimensija	316 nerūsējošais tērauds	Titāna sakausējums Gr.2 / Gr.5
Tipiski pielietojumi	Kuģu aparatūra, ķīmisko procesu cauruļvadi, pārtikas un farmācijas iekārtas, vispārējas nozīmes siltummaiņi, komponenti sāls izsmidzināšanai	Jūras naftas un gāzes platformas, jūras ūdens atsāļošanas iekārtas, kosmosa sastāvdaļas, biomedicīnas implanti, iekārtas ar augstu hlorīda saturu
Korozijas vides piemērotība	Svaigs ūdens, sāls aerosols un mērena ķīmiskā korozija; pakļauti punktveida / plaisu korozijai augstas koncentrācijas hlorīda jonu ietekmē	Jūras ūdens, augsta hlorīda saturs un dažas spēcīgas skābes vides; lieliska izturība pret plaisu koroziju un sprieguma korozijas plaisāšanu
Izmaksu apsvēršana	Mērenas izmaksas, piemērotas liela apjoma projektiem	Augstas materiālu un apstrādes izmaksas; attiecas uz kritiskiem komponentiem, kuru veiktspējai ir prioritāte

316 nerūsējošais tērauds: mērenas izmaksas, līdzsvarota formējamība un metināmība, piemērots vidēji korozīvām vidēm; Titāna sakausējums Gr.2/Gr.5: lieliska izturība pret koroziju, īpatnējā izturība un bioloģiskā savietojamība, tomēr augstas izmaksas, piemērots smagas korozijas un augstas uzticamības ekspluatācijas apstākļos.

 

Komerciālie un apstrādes īpašumi

Faktors	316 nerūsējošais tērauds	Titāna sakausējums
Maksa par kg	Salīdzinoši zems	Parasti vairākas reizes lielāks (apstipriniet pašreizējo tirgu)
Pieejamība	Plaši pieejams daudzos veidos	Ierobežotāks, augstāks MOQ
Izgatavošanas vieglums	Lieliski	Nepieciešama īpaša tehnika
Dzīves cikla izmaksas	Nolaidiet priekšā	Mazāka apkope, ilgāks kalpošanas laiks

316 nerūsējošā tērauda un titāna sakausējuma pielietojumi (Gr.2/Gr.5)

316 ir vēlams, ja ir nepieciešama izturība pret koroziju ar mērenām izmaksām viegli agresīvā vidē vai kur formējamība un metināmība ir prioritātes: jūras aparatūra, ķīmiskie cauruļvadi, pārtikas un farmācijas aprīkojums.

 

Titāns ir izvēlēts materiāls kritiskās vidēs - naftas un gāzes ieguves jūrā, atsāļošanā, kosmosa un biomedicīnas implantos -, kur ārkārtēja izturība pret koroziju un bioloģiskā saderība attaisno augstākas izmaksas.

 

Titāna sakausējumi nodrošina ievērojami augstāku izturību pret koroziju nekā 316 nerūsējošais tērauds, īpaši hlorīdu{1}}bagātā vai ļoti skābā vidē. Tomēr titāns nav imūna pret visām vidēm - karsta koncentrēta sālsskābe, fluorīdi un daži oksidējoši hlorīda šķīdumi var tam uzbrukt -, tāpēc pārbaudiet konkrēto barotni. Daudziem standarta rūpnieciskiem lietojumiem 316 nodrošina izcilu veiktspējas un izmaksu līdzsvaru.

Ja plānojat projektu, dariet man zināmu:

Kāda vide vai ķīmiskās vielasmetāls saskarsies

Neatkarīgi no tā, vai jums ir nepieciešams metināt vai apstrādātmateriāls

Kāda produkta formajūs meklējat (loksne, šķīvis vai bārs)

Es varu jums palīdzēt izvēlēties precīzu jums nepieciešamo pakāpi vai konfigurāciju.

Sazinieties tagad

FAQ

1.Vai titāns ir labāks par 316 nerūsējošo tēraudu jūras ūdens apkalpošanai?

Jā. Titānam (Gr.2/Gr.5) ir izcila izturība pret jūras ūdeni, un nerūsējošais tērauds ar augstu hlorīda saturu. 316 var ciest no punktveida vai plaisu korozijas stāvošā jūras ūdenī.

2. Vai 316 var aizstāt titānu vidēs ar augstu hlorīda saturu?

Parasti nē{0}} darbojas labi vieglas sāls izsmidzināšanas apstākļos, taču, ja hlorīda koncentrācija ir augsta, tas ir jutīgs pret bedrēm. Titāns ir vēlams skarbos hlorīda apstākļos.

3.Vai titāns iztur sprieguma korozijas plaisāšanu labāk nekā 316?

Jā. Titānam ir augsta izturība pret hlorīda izraisītu sprieguma koroziju, plaisāšanu. 316 nerūsējošais tērauds var izveidot SCC stiepes spriedzes un hlorīda iedarbības rezultātā.

4. Kuram ir labāki rezultāti sāls izsmidzināšanas testā (ASTM B117)?

Titāns ievērojami pārspēj 316. Pasivēts 316 kalpo apmēram 96–240 stundas, savukārt titāns var pārsniegt 1000 stundas bez redzamas korozijas.

5.Vai 316 un titānu var izmantot kopā vienā sistēmā?

Jāievēro piesardzība. Galvaniskās korozijas risks pastāv, ja vadošā elektrolītā saskaras ar atšķirīgiem metāliem, ir nepieciešama atbilstoša izolācija.