La diferencia entre los grados de acero inoxidable 1.4404 (316L) y 1.4571 (316ti)

Las diferencias clave entre 1.4404 (316L) y 1.4571 (316TI) se encuentran en su composición, método de estabilización e idoneidad para aplicaciones específicas, particularmente soldadura y servicio de alta temperatura. Ambos son aceros inoxidables austeníticos derivados del grado básico 316 pero modificados para abordar la sensibilización (precipitación de carburo).

Aquí hay un desglose de sus diferencias:

1. Composición y estabilización del núcleo:

1.4404 (316L): el 'L ' significa bajo carbono (típicamente ≤ 0.03% C). Este contenido de carbono ultra bajo minimiza directamente la formación de carburos de cromo (CR23C6) en los límites de grano durante la soldadura o exposición a altas temperaturas (450-850 ° C). Esto evita el agotamiento del cromo alrededor de los carburos, manteniendo la resistencia a la corrosión.

1.4571 (316TI): este grado tiene un mayor contenido de carbono (típicamente ≤ 0.08%C) pero agrega titanio (Ti) como un elemento estabilizador (contenido de Ti típicamente ≥ 5 x c%, min 0.40%). El titanio tiene una afinidad más fuerte por el carbono que el cromo. Forma carburos de titanio estables (TIC) preferentemente sobre los carburos de cromo, evitando así el agotamiento del cromo en los límites del grano.

2. Propósito principal:

316L (1.4404): diseñado principalmente para resistir la sensibilización (corrosión intergranular - IGC) durante la soldadura, especialmente en secciones que no pueden ser recocidas después. Es la opción para las fabricaciones soldadas que operan en entornos corrosivos.

316TI (1.4571): diseñado para resistir la sensibilización durante la exposición prolongada a altas temperaturas (dentro del rango de sensibilización de 450-850 ° C) en servicio. Si bien también es soldable, su estabilización a menudo es más relevante para aplicaciones de alta temperatura que solo soldadura.

3. Soldadura:

316L (1.4404): Excelente soldadura. El bajo contenido de carbono inherentemente previene una formación significativa de carburo de cromo en la zona afectada por el calor (HAZ). El tratamiento térmico posterior a la soldado generalmente no es necesario para la resistencia a la corrosión en aplicaciones típicas.

316Ti (1.4571): soldable, pero requiere más cuidado. El titanio puede oxidarse durante la soldadura, lo que potencialmente reduce su efectividad. El metal de soldadura en sí no contiene titanio a menos que se use un relleno específicamente coincidente. Si bien se estabiliza, el Haz de metal base es generalmente más resistente a la sensibilización que el estándar 316, pero a menudo se prefiere 316L para las articulaciones soldadas críticas debido a su enfoque inherente de bajo carbono. El uso de metales de relleno bajo en carbono (como 316L) es común.

4. Servicio de alta temperatura:

316L (1.4404): adecuado para la exposición intermitente a alta temperatura. Sin embargo, el servicio prolongado dentro del rango de sensibilización (450-850 ° C) aún puede conducir a cierta precipitación de carburo con el tiempo porque el carbono, aunque bajo, todavía está presente. No es ideal para un servicio sostenido de alta temperatura.

316TI (1.4571): Superior para un servicio prolongado de alta temperatura (dentro del rango austenítico, hasta ~ 800 ° C). El titanio efectivamente 'bloquea el carbono, proporcionando resistencia a largo plazo a la sensibilización y la corrosión/ataque intergranular en este régimen de temperatura. También ofrece una fuerza de fluencia ligeramente mejor que 316L.

5. Resistencia a la corrosión:

Resistencia general y de picaduras/corrosión: la resistencia a la corrosión base (picaduras, grietas, corrosión general en varios medios como ácidos, cloruros) es muy similar para ambos grados, ya que comparten niveles similares de cromo (Cr), níquel (NI) y molibdeno (MO). El titanio en sí no mejora la resistencia a las picaduras.

Corrosión intergranular (IGC): ambos son altamente resistentes a IGC, pero a través de diferentes mecanismos (estabilización baja de C vs. Ti). 316L logra esto inherentemente para la soldadura, mientras que 316Ti lo logra a través de la estabilización para altas temperaturas sostenidas.

Ambientes específicos: 316TI pueden mostrar una mejor resistencia en ciertos entornos agresivos como ácidos sulfúricos y fosfóricos concentrados a temperaturas elevadas debido a su estabilización.

6. Propiedades mecánicas:

Temperatura ambiente: las propiedades (resistencia a la tracción, resistencia al rendimiento, alargamiento) son muy similares y típicas para los aceros inoxidables austeníticos.

Temperatura elevada: 316Ti generalmente tiene una resistencia ligeramente mayor (especialmente la resistencia a la fluencia) a altas temperaturas sostenidas en comparación con 316L debido a la dispersión de carburo de titanio.

7. Costo:

316L (1.4404) generalmente es menos costoso que 316TI (1.4571) debido al proceso de producción más simple (controlando bajo carbono) frente al costo de agregar y controlar el contenido de titanio.

Tabla de resumen:

Cuándo elegir cuál:

Elija 316L (1.4404) si:

Su aplicación involucra soldadura y el componente funcionará en un entorno corrosivo.

El componente experimenta solo una exposición intermitente o a corto plazo al rango de temperatura de sensibilización.

El costo es un factor significativo.

Elija 316Ti (1.4571) si:

El componente funcionará a altas temperaturas sostenidas (dentro de 450-850 ° C) en un entorno corrosivo donde la sensibilización es un riesgo importante.

Se necesita fuerza de fluencia ligeramente mejorada a altas temperaturas.

Se requiere un rendimiento superior en ácidos agresivos específicos (p. Ej., Hot Conc. H2SO4, H3PO4).

El material puede estar sujeto a un enfriamiento lento a través del rango de sensibilización después de la fabricación (por ejemplo, secciones pesadas).

En esencia: 316L es el rey para la resistencia a la corrosión soldada, mientras que 316Ti sobresale en resistencia a la corrosión a alta temperatura.

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