Aço inoxidável 316Ti vs 316L: escolhendo entre estabilização e baixo carbono

 

Quais são as estratégias distintas empregadas pelo 316L e pelo 316Ti para combater a deterioração da solda?
O grau 316L (UNS S31603) adota uma abordagem de "baixo-carbono", restringindo o carbono a um máximo de 0,03%. Isto minimiza a quantidade de carbono disponível para formar carbonetos de cromo durante a soldagem. A classe 316Ti (UNS S31635) usa uma abordagem de "estabilização". Permite um maior teor de carbono semelhante ao padrão 316, mas adiciona titânio (normalmente maior ou igual a 5 x C%). O titânio forma preferencialmente carbonetos de titânio estáveis, evitando o esgotamento do cromo. Ambas as estratégias são eficazes, mas o desempenho-de longo prazo difere sob exposição sustentada a altas-temperaturas.

Sob quais condições de serviço o 316Ti oferece uma vantagem de desempenho em relação ao 316L?
O 316Ti oferece uma vantagem para componentes que são soldados e estarão em serviço contínuo dentro da faixa de temperatura de aproximadamente 400-900 graus. Nessa faixa, os carbonetos de titânio no 316Ti são mais estáveis ​​do que a matriz de baixo-carbono do 316L. Isso torna o 316Ti menos suscetível à sensibilização gradual ao longo do tempo. Portanto, é frequentemente especificado por códigos de projeto de alta temperatura (como ASME) para carcaças de vasos de pressão, placas tubulares de trocadores de calor e peças de fornos que operam em temperaturas elevadas após a soldagem.

Há alguma desvantagem ou precaução especial ao fabricar com 316Ti?
A principal precaução de fabricação do 316Ti diz respeito à soldagem. Uma excelente cobertura do gás de proteção é fundamental para evitar a oxidação do titânio na poça de fusão. Se o titânio oxidar, ele perde seu efeito estabilizador, deixando potencialmente o metal de solda suscetível à sensibilização. É essencial usar metal de adição adequado e uma técnica de soldagem sólida. Fora isso, suas características de usinagem e conformação são muito semelhantes às do padrão 316/316L.

Do ponto de vista de compras e custos, como essas notas se comparam?
316L é o tipo mais amplamente disponível e comumente estocado dos dois, tornando-o a escolha padrão para a maioria dos fabricantes. 316O Ti normalmente tem um pequeno preço adicional devido à adição de titânio e pode ter prazos de entrega mais longos para determinados formatos de produtos. A diferença de custo é geralmente marginal em comparação com o custo total do projeto. A decisão deve ser tecnicamente orientada pelas condições de serviço e requisitos do código, e não por pequenas variações de custos de materiais.

Qual diretriz final deve ser seguida para especificação de materiais em um pacote de design formal?
A especificação deve ser orientada pelo código de projeto aplicável e pela temperatura de projeto. Para fabricações soldadas resistentes-à corrosão em geral operando próximo à temperatura ambiente, especifique 316L. Se o projeto for regido por um código de vaso de pressão e a temperatura do projeto estiver dentro da faixa onde a estabilização é recomendada ou necessária (geralmente acima de ~425 graus), especifique 316Ti. Sempre indique a designação UNS completa (S31603 ou S31635) em desenhos e pedidos de compra para eliminar ambiguidades.