O 316Ti custa um pouco mais que o 316L e, por ter "Ti" no nome, é facilmente interpretado como uma "versão upgrade". Na verdade, são dois materiais preparados para condições de serviço diferentes: o 316L é o principal para temperatura ambiente e estruturas soldadas, enquanto o 316Ti resolve o problema de sensitização em alta temperatura.
Julgamento em uma frase
Para estruturas em temperatura ambiente, sob pressão e que precisam de soldagem, use 316L; somente para serviço prolongado entre 500–800℃ (sistemas de exaustão, trocadores de calor, componentes de fornos de aquecimento) use 316Ti. Usar 316Ti como um "316L melhor" em peças soldadas em temperatura ambiente, além de custar mais caro, pode prejudicar a soldagem e a qualidade superficial devido a inclusões de titânio.
O que o titânio faz aqui
As composições básicas são próximas (série 316: 16–18% de cromo, 10–14% de níquel, 2–3% de molibdênio), a diferença é que o 316Ti adiciona titânio (cerca de 5 vezes ou mais o teor de carbono, comumente 0,4–0,7%).
O titânio é um forte formador de carbonetos, ele se combina preferencialmente com o carbono formando carboneto de titânio (TiC), "trancando" o carbono e impedindo que ele se combine com o cromo para precipitar carboneto de cromo nos contornos de grão. E a precipitação de carboneto de cromo nos contornos de grão é justamente a raiz da sensitização — empobrecimento de cromo próximo aos contornos de grão, e ao encontrar meio corrosivo a corrosão começa pelos contornos de grão.
Portanto: a essência do 316Ti é "fixar o carbono com titânio", de modo que não haja sensitização nem em alta temperatura. O 316L segue outro caminho — reduzir o carbono para abaixo de 0,03%, pouco o suficiente para não formar carboneto de cromo contínuo. Ambos os caminhos são eficazes, mas as aplicações são diferentes.
Por que o 316Ti só é necessário em alta temperatura
- Serviço prolongado entre 500–800℃: o baixo carbono do 304L/316L apenas "reduz" o risco de sensitização, e após longo tempo nessa faixa de temperatura ainda pode haver precipitação e crescimento de carbonetos; o 316Ti é mais estável;
- Ciclos térmicos repetidos: com expansão e contração térmica passando repetidamente pela zona de sensitização, a estabilidade do 316Ti é melhor;
- Temperatura ambiente e baixa temperatura: o 316L é totalmente suficiente, e sua tenacidade em baixa temperatura e soldabilidade são melhores.
O custo do 316Ti (por que não é universal)
- Soldabilidade pior: o titânio oxida facilmente formando inclusões, e a qualidade da solda é mais sensível ao gás de proteção e ao processo;
- Qualidade superficial: inclusões de titânio podem se expor como defeitos durante polimento/estampagem profunda;
- Custo mais alto, e em alguns sistemas de normas a cobertura da designação é menor que a do 316L (em projetos com norma americana, confirme primeiro se a designação existe na norma);
- Tenacidade em baixa temperatura não é vantagem: equipamentos de baixa temperatura (nitrogênio líquido, LNG) priorizam 304L/316L.
Três coisas que devem estar claras na compra
- Designação + norma de execução: escreva "316Ti, EN 10088-2" ou a designação correspondente na norma americana — escrever apenas "316Ti" no sistema americano facilmente gera ambiguidade;
- Temperatura de serviço: inclua a temperatura máxima de operação nos requisitos técnicos, para que o fornecedor possa julgar se deve usar 316L ou 316Ti;
- Tratamento pós-soldagem: se peças de alta temperatura exigem solubilização, se exigem ensaio de corrosão intergranular, tudo deve estar claro no contrato.
Armadilhas comuns
- Usar 316Ti em substituição ao 316L em peças soldadas em temperatura ambiente, resultando em inclusões de titânio na solda e pontos de corrosão após polimento;
- Usar 316L em peças de alta temperatura que deveriam usar 316Ti, e após dois anos surgir corrosão intergranular em ambos os lados da solda;
- Tratar o 316Ti como "316 + titânio" e substituir arbitrariamente o 321 (o grau de titânio/estabilização e o sistema de normas dos dois são diferentes);
- Olhar apenas a designação e não o estado: mesma designação em estados de tratamento térmico diferentes tem desempenho em alta temperatura muito distinto.
Informe-nos a temperatura de serviço, se há soldagem e qual norma seguir, e daremos a recomendação de escolha entre 316L / 316Ti / 321 com a cotação correspondente, incluindo os requisitos de tratamento pós-soldagem nas cláusulas técnicas — errar nesse tipo de escolha custa muito mais em retrabalho do que a diferença de preço do material.
