SUS321 Nerezová ocel: Titan-Stabilizovaná jakost pro vysoké-teploty a svařování

Co je SUS321?

SUS321 je titanem-stabilizovaná austenitická nerezová ocel specifikovaná v JIS G4303/G4304 (SUS321), ASTM A240 (deska, plech a pás, jakost 321), ASTM A312 (trubka) a EN 10088 (1.4541, X6CrNiTi18CrNi). Jeho určujícím znakem je přídavek titanu, typicky 5 x (C+N) minimálně až do maxima 0,70 %, který má vyšší afinitu k uhlíku než chrom. Během svařování nebo zahřívání v rozsahu citlivosti zhruba 425-815 stupňů titan reaguje s uhlíkem za vzniku stabilních karbidů titanu, přičemž chrom zanechává v tuhém roztoku a zachovává odolnost proti korozi na hranicích zrn.

Chemické složení (hmot. %)

Živel	Specifikovaný rozsah (JIS G4304 / ASTM A240)
Uhlík, max	0.08
Silikon, max	1.00
Mangan, max	2.00
Fosfor, max	0.045
Síra, max	0.030
Chrom	17.00 - 19.00
Nikl	9.00 - 12.00
Titan	5 x (C+N) min, 0,70 max (ASTM A240)
Železo	Váhy

Mechanické vlastnosti (žíhaný)

Vlastnictví	Minimální hodnota	Referenční standard
Pevnost v tahu	515 MPa	ASTM A240
Mez kluzu (0,2% offset)	205 MPa	ASTM A240
Prodloužení	40%	ASTM A240
Tvrdost	217 HBW max	ASTM A240

Výkonové výhody

Stabilizační mechanismus poskytuje SUS321 tři praktické výhody oproti nestabilizovanému 304. Za prvé odolává mezikrystalové korozi po svařování bez tepelného zpracování po-svaření, což zjednodušuje výrobu nádob a potrubí. Za druhé si zachovává užitečnou pevnost a odolnost proti oxidaci až do asi 870 stupňů na vzduchu, s občasným vystavením asi 925 stupňům, takže je vhodný pro výfukové a tepelné-součástky. Za třetí, v prostředí s mírným chloridem je méně náchylný k praskání korozí pod napětím než 304, ačkoliv nenahrazuje molybdenové-třídy v mořské vodě nebo v provozu se silným chloridem.

Ekvivalentní známky

ASTM A240/A312 321, UNS S32100, EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10), JIS SUS321, GB 06Cr18Ni11Ti (GB/T 20878, S32168). Vysokouhlíková varianta 321H (UNS S32109, EN 1.4941) s uhlíkem 0,04-0,10 % se používá tam, kde je požadována pevnost při tečení při 538-870 stupních.

Svařování a výroba

SUS321 snadno svařuje metodami TIG, MIG a MMA. Vzhledem ke stabilizaci titanu je tepelné zpracování po-svaru obecně zbytečné, což je hlavní cenová výhoda pro zařízení postavená v terénu-. Při spojování SUS321 s uhlíkovou nebo nízkolegovanou ocelí se doporučuje použít austenitické plnivo bohaté na nikl-, jako je ER309L, aby se zabránilo tvorbě martenzitu a zajistila se přiměřená houževnatost spoje. Pro svařované konstrukce, které nelze po výrobě{10}}tepelně zpracovat, je SUS321 spolehlivou volbou.

Typické aplikace

Výfukové systémy letadel a automobilů, tepelné výměníky a kondenzátory, zařízení pro chemické a petrochemické zpracování, tlakové nádoby, parní potrubí, kompenzátory a stroje na zpracování potravin. Tato třída se také používá pro komponenty pece pracující pod oxidačním limitem materiálu.

FAQ

Q1: Jak stabilizace titanu zlepšuje odolnost proti korozi?Titan se kombinuje s uhlíkem přednostně před chromem a vytváří stabilní karbidy titanu. To zabraňuje vyčerpání chrómu na hranicích zrn během svařování nebo ohřevu, čímž se eliminuje senzibilizace a mezikrystalová koroze v tepelně-zasažené zóně.

Q2: Jaký je rozdíl mezi SUS321 a SUS304?SUS321 přidává titan pro stabilizaci, poskytuje lepší odolnost proti mezikrystalové korozi po svařování a lepší pevnost při vysokých{1}}teplotách až do asi 870 stupňů. SUS304 je levnější a dostačující pro mírné, -svařované nebo nízkoteplotní služby-.

Q3: Lze SUS321 použít při vysoké teplotě?Ano, nepřetržitě do asi 870 stupňů v oxidačních atmosférách, s krátkými výchylkami na asi 925 stupňů. Nad tímto rozmezím způsobuje růst zrna a oxidace rychlou ztrátu vlastností.

Q4: Lze SUS321 přivařit k jiným ocelím?Ano. Svařuje se s jinými austenitickými třídami a s vysoce-niklovým plnivem, jako je ER309L, s uhlíkovými a nízkolegovanými-oceli. Stabilizace zabraňuje senzibilizaci v zóně ovlivněné teplem-.

Q5: Jak funguje SUS321 v chloridových prostředích?Lepší než 304 proti chloridovému koroznímu praskání, ale horší než molybdenová{1}}koroze, jako je 316/316L pro důlkovou a štěrbinovou korozi. Pro použití s ​​mořskou vodou nebo koncentrovaným chloridem jsou vhodnější třídy 316, 904L nebo duplex.

Q6: Kdy by mělo být specifikováno 321H místo 321?Když je součást navržena pro tečení při 538-870 stupních, jako je tlakové potrubí a přehřívací trubky; vyšší rozsah uhlíku 321H (0,04-0,10 %) poskytuje potřebnou pevnost při tečení.