Порівняння SUS321 і SUS321H: титан-стабілізована та високо{3}}вуглецевий титан-стабілізована аустенітна нержавіюча сталь

SUS321 і SUS321H — це стабілізовані титаном-аустенітні нержавіючі сталі однієї серії, основна відмінність яких полягає у вмісті вуглецю (SUS321: C менше або дорівнює 0,08%; SUS321H: C=0.04-0.10%). Контрольований високий вміст вуглецю в SUS321H покращує міцність на повзучість при високих-температурах, зберігаючи при цьому стабілізаційні характеристики титану, що робить їх придатними для різних умов експлуатації при високих{10}}температурах.

Порівняння основних параметрів

Параметр

Нержавіюча сталь SUS321

Нержавіюча сталь SUS321H

Хімічний склад (мас.%)	C Менше або дорівнює 0,08, Si Менше або дорівнює 1,00, Mn Менше або дорівнює 2,00, P Менше або дорівнює 0,045, S Менше або дорівнює 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-12.00, Ti=4×C-0,70, Fe=Баланс	C=0.04-0.10, Si менше або дорівнює 1,00, Mn менше або дорівнює 2,00, P менше або дорівнює 0,045, S менше або дорівнює 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-12.00, Ti=4×C-0,70, Fe=Баланс
Механічні властивості (відпалений)	Межа міцності більше або дорівнює 515 МПа, межа текучості більше або дорівнює 205 МПа, відносне подовження більше або дорівнює 40%, твердість менше або дорівнює 201HB	Межа міцності більше або дорівнює 515 МПа, межа текучості більше або дорівнює 205 МПа, відносне подовження більше або дорівнює 40%, твердість менше або дорівнює 201HB
Висока-температурна повзучість (700 градусів)	Міцність до повзучого розриву (1000 год) Більше або дорівнює 60 МПа	Міцність до повзучого розриву (1000 год) Більше або дорівнює 85 МПа
Службова температура	-196 градусів до 870 градусів (безперервне обслуговування)	-Від 196 градусів до 870 градусів (безперервне обслуговування, бажано для сценаріїв з навантаженнями 600-870 градусів)
Еквівалентні оцінки	EN 1.4541, UNS S32100, AISI 321	EN 1.4542, UNS S32109, AISI 321H

Ключові відмінності продуктивності: 1. Опір повзучості при високій{1}}температурі: контрольований вміст вуглецю SUS321H утворює більше карбідів TiC, які закріплюють межі зерен і покращують опір повзучості; його міцність на повзучий розрив за 1000 годин при 700 градусах на 42% вища, ніж SUS321. 2. Стійкість до міжкристалітної корозії: обидва мають відмінну міжкристалітну корозію після зварювання; SUS321H вимагає відпалу після-зварювання товстих пластин для усунення залишкової напруги. 3. Зварюваність: SUS321 має кращу стабільність під час зварювання; SUS321H потребує меншого підведення тепла, щоб уникнути укрупнення зерна. 4. Вартість: SUS321H на 10-15% дорожчий, ніж SUS321. 5. Формованість: обидва мають однакову формувальність, без очевидних відмінностей.

Розрізнення застосовних сценаріїв: SUS321 підходить для загальних високо{1}}температурних не-напружених-компонентів, таких як вихлопні-аеродвигуни, труби теплообмінника (менше або дорівнює 870 градусам) і хімічні реакційні судини. SUS321H підходить для високих{8}}температурних навантажень-компонентів, таких як труби пароперегрівачів котлів (600-870 градусів), високотемпературні паропроводи та допоміжні компоненти газових турбін.

Практичні запитання та відповіді

Q1: Чому SUS321H має вищу -силу повзучості при високій температурі? A1: його контрольований вміст вуглецю (0,04-0,10%) забезпечує утворення достатньої кількості карбідів TiC, які можуть протистояти пластичній деформації в умовах тривалої-високої-температури та високих{10}}навантажень, уникаючи руйнування компонентів під час повзучості. Q2: Які вимоги до -термічної обробки після зварювання для SUS321H? A2: необхідно виконати після-відпал зварювання при 850-900 градусах, повітряне охолодження; цей процес усуває залишкову напругу та відновлює-високотемпературну повзучість. Q3: Чи може SUS321 замінити SUS321H у сценаріях високотемпературного стресу?- A3: Ні. За температури вище 600 градусів опір повзучості SUS321 є недостатнім, і він зазнає очевидної пластичної деформації після тривалого-терміну служби; SUS321H є кращим матеріалом для високо{44}}компонентів підшипників, що навантажуються-високою температурою. Q4: Яка різниця у вмісті титану між SUS321 і SUS321H? A4: Обидва мають Ti=4×C-0,70%; SUS321H має більший вміст вуглецю, тому його вміст титану дещо вищий, що забезпечує достатнє утворення TiC для стабілізації. Q5: Як вибрати між SUS321 і SUS321H? A5: Виберіть SUS321, якщо робоча температура менше або дорівнює 600 градусам і не застосовується довгострокове навантаження; виберіть SUS321H, якщо робоча температура становить 600-870 градусів і компонент зазнає тривалого високотемпературного навантаження.