Характеристики марки стали AISI 316Ti

Для особенно сложных условий эксплуатации в состав нержавеющей стали, помимо хрома и никеля, добавляют молибден и титан. Именно так производят сплав марки AISI 316Ti — аустенитную нержавеющую сталь с высокой коррозионной устойчивостью. Присадка молибдена придает способность сопротивляться межкристаллической коррозии, а добавка титана положительно влияет на механические свойства.

Это позволяет использовать стальные изделия в самых агрессивных средах, например, в кислотных парах или морской воде. Подробнее о свойствах и характеристиках нержавеющей стали AISI 316Ti поговорим далее.

Химический состав и стандарт изготовления

Продукция из нержавеющей стали AISI 316Ti изготавливается в соответствии с американскими стандартами:

• ASTM A182 — фланцы и фитинги.
• ASTM A240 — плоский прокат.
• ASTM A276 — прутки и профили.
• ASTM A478 — проволока.
• ASTM A479 — прутки и профили.
• ASTM A480 — плиты, листы, полосы.

В соответствии с любым из стандартов качественная нержавейка 316Ti должна обладать следующим химическим составом:

Здесь главными легирующими компонентами выступают:

• Хром — участвует в формировании защитного (оксидного) слоя на поверхности стали. Именно он защищает металл от окисления и образования ржавчины. Слой возникает при контакте стали с кислородом, а при повреждении восстанавливается через некоторое время.
• Никель — улучшает базовую антикоррозионную способность. Дополнительно повышаются прочностные и пластические характеристики. Например, повышается прокаливаемость металла и его способность сопротивляться физическим воздействиям. Сваривать материал становится проще, при этом сталь лучше переносит температурные нагрузки.
• Молибден — присадка направлена главным образом на увеличение коррозионной стойкости. При содержании молибдена выше 2% у стали появляется способность сопротивляться точечной и щелевой коррозии.
• Титан — оказывает комплексное влияние. Во-первых, защищает нержавейку от межкристаллической коррозии, что предупреждает выпадение из граней зерен хрома. Во-вторых, улучшает прочностные показатели стали AISI 316Ti.

Отечественный аналог

Российским аналогом стали AISI 316Ti служит марка 10Х17Н13М2Т. В ней содержится больше углерода, поэтому металл имеет бóльшую твердость. Свойства пластичности и упругости практически не изменяются.

Химический состав регламентируется ГОСТ 5632-72. По всем основным показателям и характеристикам отечественная и американская марки идентичны и взаимозаменяемы.

Механические и физические свойства

Высоколегированная нержавеющая сталь AISI 316Ti обладает следующим набором физико-механических свойств:

• Предел текучести — 205 МПа.
• Предел прочности — 515 МПа.
• Твердость:
• Бринелль — 165 HB.
• Роквелл — 88 HBR. 
• Усталостная прочность — 260 Н/мм2.
• Относительное удлинение — 40%.
• Плотность — 7,86 грамм на см3. 

Кроме этого, материал показывает отличную прочность в широком диапазоне температур:

Особенности и эксплуатационные преимущества стали AISI 316Ti

Этот коррозионностойкий материал, за счет оптимального сочетания легирующих элементов, обладает отличными характеристиками. Металл устойчив к широкому спектру негативных воздействий, от химических до физических.

К главным достоинствам нержавеющей стали AISI 316Ti следует отнести:

Стойкость к межкристаллической и крекинговой коррозии

Аустенитные сплавы при возникновении напряжения могут растрескиваться, этот процесс называют крекинговой коррозией. Добавление в состав титана и молибдена делает сталь устойчивой к коррозионному растрескиванию.

Кроме того, для стальных изделий очень вредна межкристаллическая коррозия. Она образуется, когда материал попадает в зону нагрева с температурой около 450-800 °C, например, при сварке металла. Хром вступает в реакцию с углеродом и образует карбиды хрома типа Cr23C6 на границах зерен.

С этим явлением борется титан. Он образует карбонитриды титана, которые сохраняют целостной стальную структуру. Главным условием для этого является содержание титана в составе в 5 раз больше, чем углерода. Поэтому мы рекомендуем предъявлять строгие требования к качеству стали и приобретать металлопрокат только у поставщиков, способных подтвердить качественные характеристики документально.

Таким образом, нержавеющая сталь 316Ti сопротивляется большинству видов коррозии:

• Общей.
• Местной.
• Щелевой.
• Межкристаллической.
• Питтинговой.
• Крекинг-коррозии.

Прочность

За счет присутствия в составе титана AISI 316Ti показывает лучшую сопротивляемость механическим воздействиям — ударам, вибрации, статической нагрузке и гидравлическому давлению. Взаимодействуя с углеродом, титан видоизменяет структуру металла, повышая его прочность и твердость при неизменной пластичности.

Износостойкость и долговечность

Наличие марганца и титана положительную влияет на стойкость к износу. Поэтому стальные изделия успешно эксплуатируются при постоянных нагрузках и трении, что позволяет использовать такие элементы в составе машин, станков и другого оборудования.

Средний срок службы изделий из стали находится в диапазоне от 20 до 50 лет. После использования нержавеющую сталь можно переработать для повторного использования.

Свариваемость и обрабатываемость

Нержавеющая сталь AISI 316Ti отлично поддается сварке любым способом — MMA, TIG и MIG. За счет образования карбонитридов титана исключено возникновение «плохих» карбидов хрома. Сталь не нуждается в предварительном прогреве. После сварочных работ отсутствует необходимость в дополнительной обработке, достаточно очистить шовное соединение от окалины. Сделать это можно как механически, так и с помощью химических средств.

Титановая присадка, за счет повышения твердости, повышает предел текучести, уменьшая при этом удлинение при разрыве. Это положительно сказывается на формовке стальных заготовок на станках: сплав хорошо переносит формирование контура, волочение и ротационную вытяжку. Также упрощаются ковка и шлифовка.

Гигиеничность

Материал абсолютно безопасен для человека. Он инертен, поэтому не вступает в химические реакции с окружающей и рабочей средой. В воде (соленой, пресной или очищенной) и при соприкосновении с продуктами питания не выделяет вредных и ядовитых веществ.

В трубопроводах из AISI 316Ti не образуется ржавчина, поэтому в рабочую среду не попадают загрязнения и металлические примеси. 

Все это делает возможным применение стали AISI 316Ti в пищевой и медицинской отраслях. Однако с точки зрения финансовых затрат это будет оправдано лишь в отдельных случаях. Для большинства применений отлично подойдут марки AISI 304 и 304L.

Жаростойкость и пожаробезопасность

Нержавеющая сталь должна эксплуатироваться в диапазоне температур  от -196 до 925°С. При температуре выше 600°С начинает снижаться ее прочность. Оптимальные условия эксплуатации достигаются при температурном режиме до 600°С.

Кроме того, у  нержавейки есть одно важное свойство — огнестойкость. Она не деформируется при длительном температурном воздействии, сравнимом с пожаром, поэтому ее используют для производства пожарозащитных рам и дверей. Кстати, благодаря коррозионной стойкости такие огнезащитные двери могут эксплуатироваться на морских судах и в портовых зонах, где на металл активно влияет соль.

Применение нержавеющей стали AISI 316Ti

Стоит отметить, что этот материал достаточно дорогой из-за наличия дорогостоящих присадок, в первую очередь титана и молибдена. Поэтому продукцию из стали AISI 316Ti применяют там, где необходимы одновременно жаропрочность и высокая коррозионная стойкость:

• При изготовлении баков и суден для хранения и транспортировки коррозионных жидкостей.
• Для производства технологического оборудования и установок, эксплуатирующихся в химической, топливной, газовой, нефтяной и горнодобывающей промышленности.
• При создании емкостного оборудования для пищевых продуктов и лекарственных препаратов.
• В машиностроительной отрасли — для изготовления теплообменников, турбин, деталей машин.
• Для создания объектов архитектуры, установленных в особо коррозионных условиях — например, у моря или на корабле.

Из нержавеющей стали AISI 316Ti изготавливается огромный список металлопрокатной продукции:

• Листы и плиты.
• Трубы и трубопроводная арматура.
• Фланцы и фитинги.
• Профильный прокат.
• Сортовой прокат.

Заключение

Нержавеющая сталь марки AISI 316Ti — это специальный материал, схожий по характеристикам с AISI 316, но имеющий значительно более высокую коррозионную стойкость. Она подходит для эксплуатации при высокой температуре и с агрессивными химическими средами — кислотами, щелочными растворами и солями. Ее активно применяют в тяжелой промышленности и морском деле.

Купить качественный металлопрокат из нержавеющей стали 316Ti вы можете на сайте компании Салют. В ассортименте представлена только сертифицированная продукция от ведущих заводов-производителей России и мира. Гарантируем соответствие химического состава и других показателей качества. Предлагаем выгодные условия для оптовых покупателей.

Для консультации обращайтесь к нашим специалистам по телефону, электронной почте или через заявку на обратный звонок.