Порівняння нержавіючої сталі 321 і 321H: стандартний та високо{2}}вуглецевий-стабілізований титан

Вступ: дві стабілізовані марки-титану, одна різниця вуглецю

Марка 321 (UNS S32100) і 321H (UNS S32109) — це -стабілізована титаном аустенітна нержавіюча сталь, призначена для роботи при-високих температурах. В обох використовується титан для поєднання з вуглецем і запобігання випаданню карбіду хрому, тому обидва протистоять міжкристалітній корозії після зварювання. Основною відмінністю є вміст вуглецю: 321H має контрольований діапазон від 0,04 до 0,10 відсотка, що підвищує міцність на повзучість при високій температурі, тоді як 321 з максимальним вмістом вуглецю 0,08 відсотка забезпечує кращу міцність і дещо кращу стійкість до міжкристалічної корозії.

Порівняно хімічний склад

Елемент (мас.%)	321 (ASTM A240)	321H (ASTM A240/A213)
Карбон (C)	0,08 макс	0.04 - 0.10
Марганець (Mn)	2,00 макс	2,00 макс
Фосфор (P)	0,045 макс	0,045 макс
Сірка (S)	0,030 макс	0,030 макс
Кремній (Si)	0,75 макс	0,75 макс
Хром (Cr)	17.00 - 19.00	17.00 - 19.00
Нікель (Ni)	9.00 - 12.00	9.00 - 12.00
Титан (Ti)	5 x (C+N) мін., 0,70 макс	4 x C мін., 0,60 макс
Залізо (Fe)	Баланс	Баланс

Порівняння механічних властивостей (відпал)

Власність	321	321H
Міцність на розрив	515 МПа мін	515 МПа мін
Межа текучості (зсув 0,2%)	205 МПа мін	205 МПа мін
Подовження	40% мін	40% мін
Твердість	201 HB макс	201 HB макс

Вуглець, міцність на повзучість і допустимі параметри конструкції

Суфікс H існує з однієї причини: -тривала міцність на повзучість. При температурах вище приблизно 540 C 321H з більшим вмістом вуглецю зміцнює матрицю та стабілізує структуру карбіду, створюючи вищі допустимі розрахункові напруги, ніж 321, у котлах і -кодах резервуарів під тиском. 321Тому H вказано для труб пароперегрівачів і повторювачів, трубопроводів гарячої пари та компонентів печі, які несуть постійне навантаження при температурі, як правило, від 500 до Діапазон 900 С.

Міцність і стійкість до корозії

321 містить менше вуглецю, тому він зберігає кращу ударну в’язкість, зокрема при низькій-температурі до приблизно -196 C, і дещо кращу стійкість до міжкристалітної корозії, ніж 321H. Для компонентів, які чергуються між низькою та високою температурами, або де міцність домінує в конструкції, 321 є кращим класом.

Перехресні-стандартні еквіваленти

Стандартний	321	321H
ООН	S32100	S32109
JIS	SUS321	SUS321H
EN 10088	1,4541 (X6CrNiTi18-10)	-
EN 10028-7	-	1,4940 (X6CrNiTi18-10 H)

Додатки

321: автомобільні випускні колектори, труби хімічного теплообмінника, компоненти, що чергуються між низькою та високою температурою

321H: труби пароперегрівача та повторного нагрівача, трубопроводи гарячої пари, внутрішні елементи нафтохімічних печей, трубопроводи вторинного -контуру атомної електростанції

Поширені запитання

1. Яка роль титану в 321 і 321H?

Титан поєднується переважно з вуглецем, утворюючи стабільні карбіди титану, запобігаючи випаданню карбіду хрому на межі зерен. Це механізм, який забезпечує стійкість обох сортів до міжкристалітної корозії після зварювання.

2. Чи можна використовувати 321H при низькій-температурі?

Його можна використовувати приблизно до -196 C, але його низько{3}}температурна в’язкість нижча, ніж у 321. Для чергування низьких- і високих температур рекомендується 321.

3. Який присадний метал використовується для 321 і 321H?

Дріт ER321 зберігає титан у наплавленому металі та є відповідним наповнювачем для обох марок. ER347 є альтернативою, коли перенесення титану через дугу викликає занепокоєння.

4. Яка різниця у вартості між 321 і 321H?

321H дещо дорожчий за 321 через суворіший контроль вуглецю та додаткове випробування на високу -температуру. Премія зазвичай становить від одно-цифрового до малого-двозначного-відсоткового діапазону залежно від форми продукту.

5. Який правильний EN еквівалент 321H?

Для пластин і смуг EN 10028-7 містить список 1.4940 (X6CrNiTi18-10 H). Зауважте, що 1.4542 є номером EN для дисперсійно зміцненої сталі 17-4 PH, а не для 321H.

6. Як підтримуються високотемпературні-компоненти 321 і 321H?

Періодично видаляйте оксидну накип механічними або хімічними засобами, уникайте швидкого охолодження після високо-температурної роботи, щоб запобігти термічному удару, і проводите запланований не-руйнівний контроль зварних швів.