Acier inoxydable 316Ti Titane-Molybdène stabilisé-Contenant

Le 316Ti est un-molybdène stabilisé au titane-contenant de l'acier inoxydable austénitique. Le titane se combine préférentiellement avec le carbone pour former du TiC, éliminant ainsi la corrosion intergranulaire et améliorant la stabilité à haute température-. Il convient au soudage de composants à haute -température nécessitant à la fois une résistance à la corrosion et une résistance à la corrosion intergranulaire.

Composition chimique (% en poids): C Inférieur ou égal à 0,08, Cr=16.00-18.00, Ni=10.00-14.00, Mo=2.00-3.00, Ti=4×C-0,70, Si Inférieur ou égal à 1,00, Mn Inférieur ou égal à 2,00, P Inférieur ou égal à 0,045, S Inférieur ou égal à 0,030, Fe=Équilibre

Propriétés mécaniques (recuit): Résistance à la traction supérieure ou égale à 515MPa, Limite d'élasticité supérieure ou égale à 205MPa, Allongement supérieur ou égal à 40%, Dureté inférieure ou égale à 217HB

Avantages en termes de performances : Excellente résistance à la corrosion intergranulaire après soudage, aucun traitement thermique post-soudage requis ; stabilité à haute -température (température de service continu jusqu'à 900 degrés) ; bonne résistance à la corrosion des chlorures à haute température ; excellente soudabilité et formabilité.

Applications : Composants auxiliaires de moteur d'avion-, tubes d'échangeur de chaleur à haute-température (800-900 degrés), pipelines d'équipement auxiliaire de centrale nucléaire, revêtements de four à haute température, pièces auxiliaires de four de craquage pétrochimique.

Notes équivalentes: UNS S31635, JIS SUS316Ti, EN 1.4571, GB 06Cr17Ni12Mo2Ti

Q&A

Q1 : Quel est le mécanisme de stabilisation du titane dans le 316Ti ? A1 : Le mécanisme de stabilisation du titane dans le 316Ti repose sur la combinaison préférentielle du titane et du carbone pour former des carbures de titane (TiC) stables, empêchant ainsi la formation de carbures de chrome et évitant la corrosion intergranulaire. À haute température ou lors du soudage, le carbone de l’acier inoxydable a une plus forte affinité pour le titane que pour le chrome. Dans le 316Ti, la teneur en titane est contrôlée à 4 × C - 0,70 % en poids, garantissant que tout le carbone se combine avec le titane pour former TiC au lieu de se combiner avec le chrome pour former Cr₂₃C₆. La précipitation de Cr₂₃C₆ aux joints de grains consommera du chrome dans la zone limite des grains, formant une zone appauvrie en chrome - et conduisant à une corrosion intergranulaire. En revanche, le TiC est extrêmement stable et ne se décompose pas facilement, et sa formation ne consomme pas de chrome, maintenant ainsi l'intégrité du film de passivation riche en chrome - aux joints de grains. Ce mécanisme de stabilisation permet au 316Ti d'avoir une excellente résistance à la corrosion intergranulaire après soudage sans traitement thermique post-soudage.

Q2 : Le 316Ti peut-il remplacer le 316L dans les composants à forte intensité de soudage- ? A2 : Oui, le 316Ti peut remplacer le 316L dans les composants à forte intensité de soudage-, et il présente des avantages dans les applications à haute -température. Le 316Ti et le 316L ont tous deux une excellente résistance à la corrosion intergranulaire après soudage ; Le 316L y parvient grâce à une teneur en carbone ultra-faible, tandis que le 316Ti repose sur une stabilisation en titane. Dans les environnements de corrosion à température ambiante, leur résistance à la corrosion est similaire, les deux ayant une bonne résistance à la corrosion des chlorures en raison de la teneur en molybdène. Cependant, dans les environnements à haute température (au-dessus de 800 degrés), le 316Ti présente des avantages évidents : sa température de service continu (jusqu'à 900 degrés) est 30 degrés supérieure à celle du 316L (870 degrés), et il a une meilleure résistance à l'oxydation et une meilleure résistance au fluage à haute température. Pour les composants intensifs en soudage à haute -température- (tels que les tuyaux d'échappement des moteurs d'avion{{29}), le 316Ti est plus adapté. Cependant, le 316Ti est 10-15 % plus cher que le 316L et a une usinabilité légèrement moins bonne en raison de la teneur en titane, de sorte que le 316L est toujours préféré dans les environnements à basse température ou de corrosion générale avec un contrôle strict des coûts.

Q3 : Quels matériaux de soudage sont utilisés pour l’acier inoxydable 316Ti ? A3 : Les matériaux de soudage appropriés pour l’acier inoxydable 316Ti sont principalement le fil de soudage ER316Ti et les électrodes E316Ti. Le fil de soudage ER316Ti est préféré pour le soudage à l'arc sous gaz tungstène (GTAW) et le soudage à l'arc sous gaz métallique (GMAW), car il contient la même teneur en titane que le métal de base, garantissant que la soudure a le même mécanisme de stabilisation et la même résistance à la corrosion que le 316Ti. Pendant le soudage, il est important de contrôler l'apport de chaleur à moins ou égal à 180 J/mm pour éviter une surchauffe, qui peut provoquer une croissance excessive des grains et réduire les propriétés mécaniques de la soudure. De l'argon de haute -pureté (supérieure ou égale à 99,99 %) doit être utilisé comme gaz de protection pour empêcher l'oxydation des soudures. Un traitement de passivation post-soudage est recommandé pour améliorer la résistance à la corrosion de la surface de la soudure, mais le recuit post-soudage n'est pas nécessaire en raison de la stabilisation du titane. Il n'est pas recommandé d'utiliser du fil de soudage ER316L pour le 316Ti, car le manque de titane dans la soudure peut entraîner une corrosion intergranulaire dans des environnements à haute température-.

Q4 : Quelle est la différence de performances à haute-température entre le 316Ti et le 316 ? A4 : Les performances à haute -température du 316Ti sont nettement meilleures que celles du 316, ce qui se reflète principalement dans la stabilité à haute -température, la résistance à l'oxydation et la résistance au fluage. Premièrement, la température de service : la température de service continu du 316Ti peut atteindre 900 degrés, soit 30 degrés de plus que les 870 degrés du 316Ti. Deuxièmement, la résistance à l'oxydation à haute température : à 850 degrés, le 316Ti forme un film d'oxyde plus dense et plus stable, qui n'est pas facile à décoller, tandis que le film d'oxyde du 316 peut vieillir et se décoller après un service à long terme. Troisièmement, la résistance au fluage à haute température : à 800 degrés, la résistance à la rupture au fluage sur 1 000 heures du 316Ti est 20 -30 % supérieure à celle du 316, ce qui lui permet de maintenir la stabilité structurelle dans des conditions à long terme à -température et à -contraintes élevées. Quatrièmement, résistance à la corrosion à haute-température : dans des environnements à haute-température contenant des ions chlorure ou du dioxyde de soufre, la structure stabilisée au titane-du 316Ti réduit le risque de corrosion intergranulaire, tandis que le 316 est sujet à une sensibilisation à 450-850 degrés. Ces différences rendent le 316Ti plus adapté aux applications à haute température, tandis que le 316 est limité aux environnements à température moyenne.

Q5 : Quelles sont les caractéristiques d’usinage de l’acier inoxydable 316Ti ? A5 : L’acier inoxydable 316Ti présente des caractéristiques d’usinage spécifiques dues à l’ajout de titane. Premièrement, l'usinabilité est légèrement pire que celle du 316 : les carbures de titane (TiC) contenus dans le 316Ti sont durs et cassants, ce qui augmente l'usure des outils lors de la coupe. Il convient donc d'utiliser des outils présentant une dureté et une résistance à l'usure élevées (tels que des outils en carbure cémenté). Deuxièmement, une force de coupe plus élevée est requise : par rapport au 316, le 316Ti a une résistance à la coupe plus élevée, la machine-outil doit donc avoir une puissance et une rigidité suffisantes. Troisièmement, un bon contrôle des copeaux : pendant la coupe, le 316Ti produit des copeaux continus qui doivent être brisés à l'aide d'outils dotés de brise-copeaux appropriés pour éviter que les copeaux ne s'emmêlent et n'affectent le traitement. Quatrièmement, faible vitesse de coupe : pour réduire l'usure des outils, la vitesse de coupe du 316Ti doit être inférieure de 10 -20 % à celle du 316. Cinquièmement, un refroidissement et une lubrification suffisants : pendant l'usinage, utilisez des fluides de coupe ayant de bonnes propriétés de refroidissement et de lubrification pour réduire la température de coupe, empêcher l'adhérence de l'outil et améliorer la qualité de la surface. Malgré ces caractéristiques, avec une sélection d'outils et des paramètres de traitement appropriés, le 316Ti peut toujours réaliser un usinage de haute précision, répondant aux exigences des composants de l'aérospatiale et de l'énergie nucléaire.