316Ti ist deutlich teurer als 316L und trägt ein "Ti" im Namen, was leicht als "Upgrade" missverstanden wird. Tatsächlich sind es zwei Werkstoffe für unterschiedliche Einsatzbedingungen: 316L ist der Standard für Raumtemperatur und geschweißte Konstruktionen, 316Ti löst das Sensibilisierungsproblem bei hohen Temperaturen.
Entscheidung in einem Satz
Für Konstruktionen bei Raumtemperatur, unter Druck und mit Schweißnaht: 316L; für langfristigen Einsatz bei 500–800℃ (Abgasanlagen, Wärmetauscher, Ofenbauteile): 316Ti. 316Ti als "besseres 316L" für geschweißte Bauteile bei Raumtemperatur einzusetzen, kostet nicht nur mehr Geld, sondern kann durch Titan-Einschlüsse auch Schweißnaht und Oberflächenqualität beeinträchtigen.
Was das Titan hier bewirkt
Die Grundzusammensetzung ist ähnlich (316er-Serie: 16–18% Chrom, 10–14% Nickel, 2–3% Molybdän), der Unterschied ist der Titanzusatz bei 316Ti (etwa das 5-fache des Kohlenstoffgehalts oder mehr, üblich 0,4–0,7%).
Titan ist ein starker Karbidbildner und bindet bevorzugt Kohlenstoff zu Titankarbid (TiC), wodurch der Kohlenstoff "blockiert" wird und nicht mit Chrom zu Chromkarbid reagieren kann, das sich an den Korngrenzen ausscheidet. Die Ausscheidung von Chromkarbid an den Korngrenzen ist genau die Ursache der Sensibilisierung – in der Nähe der Korngrenzen verarmt Chrom, und bei Kontakt mit korrosiven Medien beginnt die Korrosion an den Korngrenzen.
Daher: Das Wesen von 316Ti ist "Kohlenstoff durch Titan zu fixieren", um auch bei hohen Temperaturen keine Sensibilisierung zu erleiden. 316L geht einen anderen Weg – den Kohlenstoff auf unter 0,03% zu senken, zu wenig für die Bildung von durchgehendem Chromkarbid. Beide Wege sind wirksam, aber für unterschiedliche Anwendungen geeignet.
Warum 316Ti erst bei hohen Temperaturen nötig ist
- Langfristiger Einsatz bei 500–800℃: Der niedrige Kohlenstoffgehalt von 304L/316L "verringert" nur das Sensibilisierungsrisiko; bei längerem Verweilen in diesem Temperaturbereich können sich Karbide ausscheiden und wachsen – 316Ti ist stabiler;
- Wiederholte Wärmzyklen: Bei wiederholtem Durchlaufen des Sensibilisierungsbereichs durch Wärmeausdehnung und -kontraktion ist 316Ti stabiler;
- Raumtemperatur und tiefe Temperaturen: 316L ist völlig ausreichend und bietet bessere Tieftemperaturzähigkeit und Schweißbarkeit.
Der Preis von 316Ti (warum es nicht universell einsetzbar ist)
- Schlechtere Schweißbarkeit: Titan oxidiert leicht und bildet Einschlüsse; die Schweißnahtqualität reagiert empfindlicher auf Schutzgas und Prozess;
- Oberflächenqualität: Titan-Einschlüsse können beim Polieren/Tiefziehen als Fehler sichtbar werden;
- Höhere Kosten, und in einigen Normsystemen ist die Werkstoffabdeckung geringer als bei 316L (bei Projekten nach US-Norm vorab prüfen, ob die Norm diese Werkstoffbezeichnung enthält);
- Keine überlegene Tieftemperaturzähigkeit: Für Tieftemperaturanlagen (Flüssigstickstoff, LNG) wird 304L/316L bevorzugt.
Drei Dinge, die bei der Beschaffung klar angegeben werden müssen
- Werkstoffbezeichnung + Ausführungsnorm: "316Ti, EN 10088-2" oder die entsprechende US-Normbezeichnung angeben – nur "316Ti" ist im US-Normsystem leicht missverständlich;
- Einsatztemperatur: Die maximale Betriebstemperatur in die technischen Anforderungen aufnehmen, damit der Lieferant entscheiden kann, ob 316L oder 316Ti erforderlich ist;
- Behandlung nach dem Schweißen: Ob für Hochtemperaturbauteile eine Lösungsglühung und ein Interkristalliner-Korrosionstest gefordert sind, im Vertrag klar festhalten.
Häufige Fallstricke
- 316Ti anstelle von 316L für geschweißte Bauteile bei Raumtemperatur verwendet – Titan-Einschlüsse in der Schweißnaht, Pickel nach dem Polieren;
- Für Hochtemperaturbauteile, die 316Ti erfordern, wurde 316L verwendet – nach zwei Jahren interkristalline Korrosion beidseits der Schweißnaht;
- 316Ti als "316 + Titan" beliebig als Ersatz für 321 angesehen (Titan-/Stabilisierungsgrad und Normsystem unterscheiden sich);
- Nur die Werkstoffbezeichnung, nicht den Zustand beachten: Gleiche Bezeichnung, unterschiedliche Wärmebehandlung – große Unterschiede in der Hochtemperaturleistung.
Teilen Sie uns Einsatztemperatur, Schweißnahtanforderung und anzuwendende Norm mit – wir geben eine Empfehlung zur Auswahl zwischen 316L / 316Ti / 321 sowie das entsprechende Angebot und nehmen die Anforderungen an die Behandlung nach dem Schweißen in die technischen Lieferbedingungen auf. Bei einer Fehlentscheidung dieser Art sind die Nacharbeitskosten weit höher als die Materialpreisdifferenz.
