ورق فولاد ضد زنگ 316Ti 1.4571 تثبیت شده با تیتانیوم ضخامت 0.5 میلی متر تا 12 میلی متر با پرداخت 2B برای مبدل حرارتی تجهیزات شیمیایی

ورق فولاد ضد زنگ 316Ti (EN 1.4571، UNS S31635) نوع تثبیت شده با تیتانیوم از فولاد ضد زنگ آستنیتی معروف حاوی مولیبدن 316 است که برای حذف خطر خوردگی بین دانه‌ای (حساسیت) در سازه‌ها و اجزای جوش داده شده که در دماهای بالا کار می‌کنند، مهندسی شده است. افزودن تیتانیوم حداقل پنج برابر محتوای کربن به علاوه نیتروژن، آلیاژ را از نظر شیمیایی تثبیت می‌کند و در حین جوشکاری و قرار گرفتن در معرض دمای بالا، به طور ترجیحی کاربیدهای تیتانیوم و کربنیتریدهای پایدار تشکیل می‌دهد. این امر از رسوب کاربید کروم در مرز دانه‌ها جلوگیری می‌کند، که علت اصلی حساسیت است و نواحی مرز دانه را از کروم تخلیه کرده و 316 استاندارد را در برابر حمله بین دانه‌ای در محیط‌های خورنده مستعد می‌کند. این تثبیت، نیاز به بازپخت محلول پس از جوشکاری را که اغلب برای سازه‌های بزرگ ساخته شده مانند مخازن تحت فشار، مخازن ذخیره، مبدل‌های حرارتی و سیستم‌های لوله‌کشی غیرعملی یا غیرممکن است، از بین می‌برد. کد مخازن تحت فشار اروپا EN 13445 و AD 2000 Merkblatt به طور خاص 1.4571 را برای ساخت و ساز جوشی در صنایع شیمیایی، پتروشیمی، دارویی و فرآوری مواد غذایی تعیین می‌کنند، جایی که عملکرد اثبات شده طولانی مدت آن در محیط‌های فرآیندی تهاجمی، آن را به مشخصات مواد پیش‌فرض برای بی‌شمار تاسیسات صنعتی در سراسر اروپا و جهان تبدیل کرده است.

متالورژی 316Ti نیازمند کنترل دقیق نسبت استوکیومتری تیتانیوم به کربن به علاوه نیتروژن برای دستیابی به تثبیت موثر بدون به خطر انداختن سایر خواص است. تیتانیوم ناکافی قادر به تثبیت ساختار نیست و آلیاژ را در برابر حساسیت معادل 316 استاندارد مستعد می‌کند. در مقابل، تیتانیوم بیش از حد می‌تواند منجر به گنجاندن‌های درشت کربنیترید تیتانیوم شود که کیفیت سطح را مختل می‌کند، مقاومت در برابر خوردگی حفره‌ای را کاهش می‌دهد و محل‌های شروع ترک خوردگی خستگی را ایجاد می‌کند. تولید ما از پالایش AOD با تغذیه سیم تیتانیوم کنترل شده برای دستیابی به محتوای تیتانیوم 0.40-0.70٪ با نسبت حداقل Ti/(C+N) 5:1 استفاده می‌کند که توسط تجزیه و تحلیل شیمیایی کمی در هر ذوب تأیید می‌شود. فولاد به طور مداوم با همزن الکترومغناطیسی ریخته می‌شود تا جداسازی فازهای غنی از تیتانیوم با چگالی بالاتر به حداقل برسد. پارامترهای نورد گرم به دقت مدیریت می‌شوند تا از محدوده دمایی 900-1050 درجه سانتیگراد که در آن رسوب درشت کربنیترید تیتانیوم می‌تواند در ساختار ریخته شده رخ دهد، اجتناب شود. پس از بازپخت محلول در دمای 1030-1110 درجه سانتیگراد و سپس کوئنچ سریع با آب، ریزساختار شامل دانه‌های آستنیتی هم‌محور با کربنیتریدهای اولیه تیتانیوم با پراکندگی ریز است که مقاومت در برابر خوردگی یا خواص مکانیکی را مختل نمی‌کند. محصول حاصل، تمام مقاومت در برابر خوردگی مورد انتظار از فولاد ضد زنگ حاوی مولیبدن 316 را همراه با انعطاف‌پذیری ساخت که توسط تثبیت تیتانیوم برای ساخت و ساز جوشی بدون عملیات حرارتی پس از جوشکاری فراهم می‌شود، ارائه می‌دهد.

• ریزساختار تثبیت شده با تیتانیوم: افزودنی‌های تیتانیوم با Ti ≥ 5×(C+N) به طور ترجیحی با کربن و نیتروژن ترکیب می‌شوند تا کربنیتریدهای پایدار تیتانیوم را تشکیل دهند و از رسوب کاربید کروم در مرز دانه‌ها در حین جوشکاری و سرویس در دمای بالا جلوگیری کنند.
• بدون نیاز به بازپخت پس از جوشکاری: سازه‌های جوشی در 316Ti تست خوردگی بین دانه‌ای را طبق ASTM A262 Practice E در وضعیت پس از جوشکاری پاس می‌کنند و هزینه و غیرعملی بودن بازپخت محلول مخازن تحت فشار بزرگ و لوله‌کشی پس از ساخت را از بین می‌برند.
• عملکرد کامل خوردگی 316: محتوای 16.5-18.5% کروم و 2.0-2.5% مولیبدن، مقاومت یکسان در برابر خوردگی عمومی، حفره‌ای و شکافی را با 316/316L استاندارد در محیط‌های اسیدی، حاوی کلرید و دریایی ارائه می‌دهد.
• استحکام در دمای بالا: تثبیت تیتانیوم مقاومت خزشی برتر و استحکام کششی در دمای بالا را در مقایسه با نوع کم کربن 316L فراهم می‌کند و 316Ti را به گزینه ارجح برای کاربردهایی که شامل عملیات پایدار در دمای بالاتر از 400 درجه سانتیگراد است، تبدیل می‌کند.
• صلاحیت کد اروپایی: مواد دارای علامت CE با گواهینامه EN 10204 3.1 کاملاً مطابق با PED 2014/68/EU (دستورالعمل تجهیزات تحت فشار) و AD 2000 Merkblatt W2/W10 برای ساخت مخازن تحت فشار بدون آتش در بازار اروپا.
• قابلیت جوشکاری خوب: به راحتی با استفاده از فرآیندهای GTAW، GMAW، SMAW و SAW با فلزات پرکننده ER316L یا ER316Ti جوش داده می‌شود و از طریق کنترل مناسب ورودی حرارت و دمای بین پاس، مقاومت کامل در برابر خوردگی را در وضعیت پس از جوشکاری به دست می‌آورد.
• کیفیت سطح پولیش شده: توزیع اندازه کربنیترید تیتانیوم کنترل شده، خطوط و حفره‌های سطحی را در حین پولیش به حداقل می‌رساند و امکان دستیابی به پرداخت‌های با کیفیت بالا مانند No.4، HL و آینه‌ای 8K را برای تجهیزات دارویی و تماس با مواد غذایی فراهم می‌کند.

تجهیزات فرآوری شیمیایی حوزه اصلی کاربرد ورق فولاد ضد زنگ 316Ti است، جایی که این آلیاژ برای مخازن تحت فشار، پوسته‌های راکتور، ستون‌های تقطیر، پوسته‌ها و صفحات لوله‌ای مبدل‌های حرارتی و سیستم‌های لوله‌کشی فرآیندی که مواد شیمیایی آلی و معدنی را در دماهای تا 450 درجه سانتیگراد حمل می‌کنند، مشخص شده است. تثبیت تیتانیوم تضمین می‌کند که درزهای جوش محیطی و طولی که پوسته‌های مخزن و کلاهک‌های مقعر را به هم متصل می‌کنند، مقاومت کامل خود را در برابر خوردگی بین دانه‌ای بدون نیاز به عملیات حرارتی پس از جوشکاری حفظ کنند، که برای مخازنی با قطر 3-6 متر و طول 20-30 متر از نظر فنی چالش برانگیز و از نظر اقتصادی غیرممکن خواهد بود. صنایع دارویی و بیوتکنولوژی از 316Ti برای سیستم‌های ذخیره و توزیع WFI (آب تزریقی)، لوله‌کشی بخار تمیز، مخازن بیوراکتور و سخت‌افزار ستون کروماتوگرافی استفاده می‌کنند، جایی که کیفیت سطح پولیش شده همراه با مقاومت تضمین شده در برابر خوردگی در مواد شیمیایی تمیزکننده و ضدعفونی کننده حاوی کلرید برای خلوص محصول حیاتی است. بخش مواد غذایی و نوشیدنی، 316Ti را برای تجهیزات فرآوری لبنیات از جمله سیلوهای ذخیره شیر، مخازن پنیر و تانک‌های تخمیر ماست، مخازن تخمیر آبجو و خطوط فرآوری آب میوه که اسیدهای آلی در دماهای بالا عملکرد خوردگی گرید تثبیت شده را می‌طلبند، مشخص می‌کند. کاربردهای نفت و گاز فراساحلی شامل مخازن فرآیندی بالایی، سیستم‌های تصفیه آب تولیدی، اسکیدهای تزریق مواد شیمیایی و لوله‌های خط کنترل هیدرولیک است. کاربردهای صنعت خمیر و کاغذ شامل گرم‌کن‌های مایع هضم کننده، واشر کارخانه سفید کننده و گرم‌کن‌های آب تغذیه دیگ بخار بازیابی مواد شیمیایی است. در مهندسی عمران، 316Ti به طور فزاینده‌ای برای اجزای سازه‌ای حیاتی سیستم‌های تهویه تونل جاده و زیرساخت‌های ساحلی که یکپارچگی جوش و عملکرد طولانی مدت خوردگی برای ایمنی عمومی ضروری است، مشخص می‌شود.

برنامه تضمین کیفیت برای ورق فولاد ضد زنگ تثبیت شده با تیتانیوم 316Ti علاوه بر آزمایش‌های استاندارد شیمیایی و مکانیکی، بر تأیید اثربخشی تثبیت تأکید دارد. تأیید ترکیب شیمیایی توسط طیف‌سنجی انتشار نوری در هر ذوب، محتوای 16.5-18.5% Cr، 10.5-13.5% Ni و 2.0-2.5% Mo را تأیید می‌کند. محتوای تیتانیوم با استفاده از روش ذوب گاز خنثی یا تجزیه و تحلیل ICP-OES تعیین می‌شود تا حداقل محتوای 0.40% Ti تأیید شده و نسبت تثبیت Ti/(C+N) محاسبه شود و اطمینان حاصل شود که از حداقل 5:1 بیشتر است. مقاومت در برابر خوردگی بین دانه‌ای از طریق آزمایش طبق ASTM A262 Practice E (تست اشتراوس) بر روی نمونه‌های گرفته شده از هر بچ تولیدی تأیید می‌شود و مواد باید در وضعیت تحویل شده (بازپخت شده در محلول) پاس شوند. برای موادی که برای ساخت و ساز جوشی در نظر گرفته شده‌اند، آزمایش‌های تکمیلی در وضعیت حساس شده (675 درجه سانتیگراد به مدت 1 ساعت) ممکن است بر اساس سفارش انجام شود. آزمایش کشش در دمای اتاق طبق ASTM A370، الزامات حداقل استحکام کششی 515 MPa و استحکام تسلیم 220 MPa را تأیید می‌کند. آزمایش چقرمگی ضربه طبق ASTM A370/EN 10045-1 در دمای اتاق یا در حداقل دمای طراحی فلز مشخص شده ممکن است زمانی که مواد برای ساخت مخازن تحت فشار در نظر گرفته شده‌اند، انجام شود. آزمایش‌های صاف کردن و خمش معکوس طبق ASTM A240، قابلیت شکل‌دهی را تأیید می‌کند. کیفیت سطح با استفاده از بینایی استروبوسکوپیک خودکار با آزمایش تکمیلی نفوذ رنگ برای کاربردهای نگهداری فشار بازرسی می‌شود. بسته‌بندی شامل محافظت فردی ورق با کاغذ VCI، چیدمان بر روی جعبه‌های چوبی گواهی شده ISPM 15 با تقویت فولادی و جداکننده‌های چوب سخت، آب‌بندی با فویل مانع خلاء برای حمل و نقل طولانی مدت دریایی و بسته‌بندی خارجی ضد آب است. مستندات کامل شامل گواهی مواد EN 10204 3.1، گزارش تست خوردگی بین دانه‌ای، گزارش انطباق ابعادی، اعلامیه انطباق با PED 2014/68/EU (در صورت لزوم)، لیست بسته‌بندی و گواهی مبدأ است.