SUS321 salīdzinājumā ar 304: kā titāna sakausējums uzlabo augstu{2}}temperatūras izturību

SUS321 un SUS304 austenīta saimē

SUS321 un SUS304 ir austenīta nerūsējošie tēraudi, ko definē JIS G4303 un G4304, un no pirmā acu uzmetiena tie šķiet līdzīgi. Izšķirošā atšķirība ir titāns: SUS321 satur titānu, kas ir vismaz piecas reizes lielāks par oglekļa saturu, parasti no 0,4 līdz 0,8 procentiem, savukārt SUS304 nesatur titānu. Tā kā titānam ir spēcīgāka afinitāte pret oglekli nekā hromam, tas veido stabilus titāna karbīdus un atstāj hromu cietā šķīdumā, aizsargājot graudu robežas. Starptautiski SUS321 atbilst UNS S32100, EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10) un GB 06Cr18Ni11Ti, savukārt SUS304 atbilst UNS S30400, EN 1.4301 (X5CrNi18-101r)

Sastāvs: Titāna loma

Tabulā ir salīdzināti JIS G4303 sastāva ierobežojumi. Abām kategorijām ir vienādi oglekļa griesti, taču tikai SUS321 ir norādīts titāns, kas bloķē oglekli un novērš hroma samazināšanos augstā temperatūrā.

Elements	SUS321	SUS304
Ogleklis, maks	0.08	0.08
Silīcijs, maks	1.00	1.00
Mangāns, maks	2.00	2.00
Fosfors, maks	0.045	0.045
Sērs, maks	0.030	0.030
Niķelis	9.00-13.00	8.00-10.50
Chromium	17.00-19.00	18.00-20.00
Titāns	5 x C, min	-

Augsta{0}}temperatūras veiktspēja

EN 10095, Eiropas standarts karstumizturīgajiem tēraudiem, nosaka maksimālo ekspluatācijas temperatūru gaisā 850 °C 1,4541, salīdzinot ar 800 °C 1,4301, atspoguļojot stabilizētās klases labāku izturību pret oksidāciju un nosēdumu. Titāna -stabilizētā struktūra arī aizkavē karbīda sabiezēšanu un sigma-fāzes trauslumu, tāpēc SUS321 ilgāk saglabā izturību ilgstošas ​​slodzes apstākļos. Publicētie šļūdes{11}dati, kas parasti tiek minēti šīm pakāpēm, liecina, ka SUS321 saglabā aptuveni 60 MPa 700 ° C temperatūrā 1000 stundas, salīdzinot ar aptuveni 40 MPa SUS304 tādos pašos apstākļos; tās ir tipiskas datu lapas vērtības salīdzināšanai, un pirms projektēšanas tās ir jāapstiprina ar pašreizējiem ražotāja datiem vai pieļaujamajiem kodiem, piemēram, ASME II sadaļa.

Starpgranulu korozija un metināmība

Ja kāda no kategorijām tiek turēta sensibilizācijas diapazonā no aptuveni 450 līdz 850 grādiem C, ogleklis var izgulsnēties kā hroma karbīds uz graudu robežām, noārdot blakus esošo hromu un padarot materiālu jutīgu pret starpkristālu koroziju. SUS321 pirmie veidojas titāna karbīdi, tāpēc hroms paliek šķīdumā, un materiāls ir efektīvi imūns pret šo uzbrukumu pat metināšanas karstuma -ietekmētajā zonā un ilgstošas ​​-augstas{6}}temperatūras darbības laikā. Līdz ar to SUS321 nav nepieciešama pēc-atlaidināšana metināšanas šķīdumā, kas vienkāršo lielu metināto konstrukciju, piemēram, krāsns cauruļu un siltummaiņa{10}}cauruļu loksnes, izgatavošanu. Turpretim SUS304 var būt nepieciešama šķīduma atkausēšana aptuveni 1050 °C temperatūrā ar rūdīšanu ar ūdeni pēc metināšanas vai zema -oglekļa SUS304L aizstāšana ar oglekļa maksimumu 0,030 procenti.

Pieteikšanās scenāriji un atlases rokasgrāmata

SUS321 ir dabiska izvēle, ja darba temperatūra pārsniedz aptuveni 500 °C, kur pastāv ilgstoša augsta temperatūras spriegums vai ja sarežģītas metinātas konstrukcijas nevar viegli atkausēt. Tipiski pielietojumi ir katalītiskā krekinga bloka komponenti 600 līdz 800 °C diapazonā, krāsns mufeļcauruļu atkvēlināšana oksidējošā atmosfērā, augstas -temperatūras siltuma-apmaiņas caurules un tvaika cauruļvadi spēkstacijās. SUS304 joprojām ir ekonomiski izdevīgs materiāls vispārējiem skābju un sārmu cauruļvadiem, kuru temperatūra ir zemāka par 450 °C, telpas temperatūras kondensāta cauruļvadiem, SDG uzglabāšanai kriogēnā temperatūrā un ne{15}}kritisku iekārtu balstiem. Videi, kas ir bagāta ar hlorīdu, piemēram, jūras ūdeni, neviena no kategorijām nav piemērota; Tā vietā ir jāatlasa leģētās markas ar molibdēnu-SUS316 vai augstāku{20}}.

Bieži uzdotie jautājumi

Q1. Ko titāns dara SUS321?
Titāns galvenokārt veido stabilus karbīdus, novēršot hroma-karbīda nogulsnēšanos pie graudu robežām un novēršot starpgraudu koroziju un hroma samazināšanos augstā temperatūrā.

Q2. Vai SUS321 var izmantot temperatūrā virs 850 grādiem C?
EN 10095 kā maksimālo ekspluatācijas temperatūru gaisā 1.4541 nosaka 850 grādi C; virs tā oksidēšanās un mehāniskās stiprības zudums strauji paātrinās.

Q3. Vai SUS321 ir nepieciešama pēc-metināšanas termiskā apstrāde?
Nē. Titāna stabilizācija nodrošina, ka metināšanas karstuma -ietekmētā zona ir imūna pret sensibilizāciju, tāpēc šķīduma atkausēšana pēc metināšanas nav nepieciešama.

Q4. Vai SUS321 ir dārgāks par SUS304?
Jā, titāna pievienošanas un stingrākas apstrādes kontroles dēļ. Piemaksa ir pamatota, ja augsta-temperatūra vai metināts pakalpojums prasa stabilizāciju.

Q5. Kas ir labāks jūras ūdenim, SUS321 vai SUS304?
Ne viens, ne otrs. Abiem trūkst molibdēna; izmantojiet SUS316 vai duplekso kvalitāti hlorīda vai jūras vidē.

Q6. Kādi ir SUS321 ekvivalenti?
UNS S32100, EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10), GB 06Cr18Ni11Ti un vecākos Lielbritānijas apzīmējumos 321S31 vai līdzīgi atbilstoši attiecīgajiem standartiem.