316Ti đắt hơn 316L một chút, trong tên có chữ 'Ti', rất dễ bị hiểu thành 'phiên bản nâng cấp'. Thực tế chúng là hai loại vật liệu được chuẩn bị cho các điều kiện làm việc khác nhau: 316L là lực lượng chính cho kết cấu ở nhiệt độ thường và kết cấu hàn, 316Ti giải quyết vấn đề nhạy cảm hóa ở nhiệt độ cao.
Đánh giá bằng một câu
Kết cấu ở nhiệt độ thường, chịu áp lực, cần hàn dùng 316L; chỉ khi phục vụ lâu dài ở 500–800℃ (hệ thống xả, bộ trao đổi nhiệt, bộ phận lò nung) mới dùng 316Ti. Dùng 316Ti như '316L tốt hơn' cho các chi tiết hàn ở nhiệt độ thường, ngoài việc tốn thêm tiền, còn có thể ảnh hưởng đến chất lượng hàn và bề mặt do tạp chất titan.
Titan làm gì ở đây
Thành phần cơ bản của hai loại gần nhau (hệ 316: 16–18% crom, 10–14% niken, 2–3% molypden), khác biệt là 316Ti có thêm titan (khoảng hơn 5 lần hàm lượng cacbon, thường gặp 0.4–0.7%).
Titan là nguyên tố tạo cacbua mạnh, nó ưu tiên kết hợp với cacbon tạo thành cacbua titan (TiC), 'khóa' cacbon lại, không để cacbon kết hợp với crom tạo thành cacbua crom kết tủa ở biên hạt. Mà kết tủa cacbua crom ở biên hạt chính là nguồn gốc của nhạy cảm hóa — vùng gần biên hạt bị nghèo crom, khi gặp môi trường ăn mòn sẽ bắt đầu hỏng từ biên hạt.
Vì vậy: bản chất của 316Ti là 'dùng titan để cố định cacbon', từ đó ở nhiệt độ cao cũng không bị nhạy cảm hóa. 316L đi theo con đường khác — giảm cacbon xuống dưới 0.03%, ít đến mức không đủ để hình thành cacbua crom liên tục. Cả hai con đường đều hiệu quả, nhưng kịch bản áp dụng khác nhau.
Tại sao chỉ nhiệt độ cao mới cần 316Ti
- Phục vụ lâu dài ở 500–800℃: cacbon thấp của 304L/316L chỉ 'giảm' nguy cơ nhạy cảm hóa, trong thời gian dài ở khoảng nhiệt độ này vẫn có thể kết tủa và phát triển cacbua, 316Ti ổn định hơn;
- Chu trình nhiệt lặp lại: giãn nở và co lại nhiệt lặp đi lặp lại qua vùng nhạy cảm hóa, độ ổn định của 316Ti tốt hơn;
- Nhiệt độ thường và nhiệt độ thấp: 316L hoàn toàn đủ, và độ dai ở nhiệt độ thấp, khả năng hàn của nó đều tốt hơn.
Cái giá của 316Ti (tại sao không phổ dụng)
- Khả năng hàn kém hơn: titan dễ oxy hóa tạo tạp chất, chất lượng mối hàn nhạy cảm hơn với khí bảo vệ và quy trình;
- Chất lượng bề mặt: tạp chất titan có thể lộ ra thành khuyết tật khi đánh bóng/dập sâu;
- Chi phí cao hơn, và trong một số hệ thống tiêu chuẩn, phạm vi bao phủ mác thép không rộng bằng 316L (khi làm dự án theo tiêu chuẩn Mỹ cần xác nhận trước xem tiêu chuẩn có mác này không);
- Độ dai ở nhiệt độ thấp không vượt trội: thiết bị nhiệt độ thấp (nitơ lỏng, LNG) ưu tiên 304L/316L.
Ba điều cần ghi rõ khi mua hàng
- Mác thép + tiêu chuẩn thực hiện: ghi '316Ti, EN 10088-2' hoặc mác tương ứng theo tiêu chuẩn Mỹ — chỉ ghi '316Ti' trong hệ thống tiêu chuẩn Mỹ dễ gây nhầm lẫn;
- Nhiệt độ phục vụ: ghi nhiệt độ làm việc cao nhất vào yêu cầu kỹ thuật, nhà cung cấp mới có thể phán đoán nên dùng 316L hay 316Ti;
- Xử lý sau hàn: chi tiết nhiệt độ cao có yêu cầu hòa tan rắn hay không, có yêu cầu thử ăn mòn giữa các hạt hay không, đều ghi rõ trong hợp đồng.
Những cạm bẫy thường gặp
- Dùng 316Ti thay thế 316L cho chi tiết hàn ở nhiệt độ thường, mối hàn xuất hiện tạp chất titan, sau khi đánh bóng có rỗ;
- Chi tiết nhiệt độ cao đáng lẽ dùng 316Ti lại dùng 316L, sau hai năm hai bên mối hàn xuất hiện ăn mòn giữa các hạt;
- Coi 316Ti như '316 + titan' thay thế tùy tiện cho 321 (mức độ titan/ổn định hóa và hệ thống tiêu chuẩn của hai loại khác nhau);
- Chỉ nhìn mác thép không nhìn trạng thái: cùng mác thép nhưng trạng thái xử lý nhiệt khác nhau, hiệu suất ở nhiệt độ cao khác nhau rất lớn.
Hãy cho chúng tôi biết nhiệt độ phục vụ, có hàn hay không, thực hiện theo tiêu chuẩn nào, chúng tôi sẽ đưa ra gợi ý lựa chọn 316L / 316Ti / 321 và báo giá tương ứng, đồng thời ghi yêu cầu xử lý sau hàn vào điều khoản kỹ thuật — loại lựa chọn này mà sai, chi phí làm lại cao hơn nhiều so với chênh lệch giá vật liệu.
