Нержавіюча сталь 321H

321H (UNS S32109) — високо{2}}вуглецевий варіант типу 321, титан-стабілізованої аустенітної нержавіючої сталі. Вуглець контролюється на рівні 0,04-0,10%, а для титану вказано 5 разів (C+N) з максимумом 0,70%, тому більший вміст вуглецю не призводить до осадження-карбіду хрому. Результатом є марка з помітно кращою межею повзучості, ніж 321 вище приблизно 800 C, зберігаючи при цьому стійкість до міжкристалічної корозії, яку забезпечує стабілізація титану.

Хімічний склад (ASTM A240, UNS S32109)

Елемент (мас.%)	321H (UNS S32109)
C	0.04-0.10
Мн	Менше або дорівнює 2,00
P	Менше або дорівнює 0,045
S	Менше або дорівнює 0,030
Si	Менше або дорівнює 0,75
кр	17.0-19.0
Ni	9.0-12.0
Ti	5(C+N) хв до 0,70
N	Менше або дорівнює 0,10

Механічні властивості

Відпалена пластина відповідно до ASTM A240 UNS S32109: міцність на розрив більше або дорівнює 515 МПа, межа текучості більше або дорівнює 205 МПа, подовження більше або дорівнює 40%. Труби та труби відповідно до ASTM A213/A312 (TP321H): міцність на розрив більше або дорівнює 515 МПа, межа текучості більше або дорівнює 205 МПа, подовження більше або дорівнює 35%.

Чому існує варіант H

Межа повзучості в діапазоні 800-900 С

Для пароперегрівачів котлів, внутрішніх частин турбін і компонентів печей проектним критерієм вище приблизно 800 C є стійкість до повзучості, а не стійкість до кімнатної -температури. Додатковий вуглець у 321H утворює щільну дисперсію карбідів титану, яка закріплює дислокації, значно сповільнюючи повзучість порівняно з 321.

Стабілізація все ще працює

Титан вказується у співвідношенні вуглецю плюс азоту з мінімумом 5(C+N). У верхній частині діапазону вуглецю титан повинен досягати приблизно 0,50% або більше, чого достатньо, щоб зв’язати практично весь вуглець у вигляді карбіду титану. Оскільки вуглець заблокований у вигляді TiC, карбіди хрому не утворюються на межах зерен, і сорт зберігає свою стійкість до міжкристалічної корозії після зварювання.

Позначення та перехресні-посилання

321H специфікується як UNS S32109 відповідно до ASTM A240 (пластина), A213 (трубка) і A312 (труба). JIS G4304 охоплює базовий клас SUS321, а EN 10088-2 охоплює тип 321 як 1.4541 (X6CrNiTi18-10); сам варіант H не має прямого позначення JIS або EN 10088, тому його слід замовляти за посиланням ASTM та UNS. GB/T 3280 06Cr18Ni11Ti — це китайське позначення складу з 321 основи.

Виготовлення та зварювання

321H зварюється стабілізованим аустенітним наповнювачем типу AWS ER321 або ER347, який відновлює стабілізацію титану або ніобію в металі шва. Відпал у розчині перед інтенсивним формуванням зазвичай проводять приблизно при 950-1100 C з подальшим гартуванням у воді. Для довгострокової роботи при 800-900 C під час зварювання підтримуйте помірне теплопостачання та видаліть поверхневий оксид перед обслуговуванням.

FAQ

1. Що пропонує 321H порівняно з 321?

Вищий мінімальний вміст вуглецю, 0,04-0,10% проти не більше 0,08%, і, отже, краща міцність на повзучість і міцність на розрив для довготривалої служби при 800-900 C.

2. Чи викликає вищий вміст вуглецю міжкристалітну корозію?

Ні. Мінімальна концентрація титану становить 5(C+N), що зв’язує додатковий вуглець у вигляді стабільних карбідів титану та запобігає виснаженню хрому на межах зерен.

3. Який практичний ліміт служби?

Для навантажених компонентів 321H зазвичай розрахований на безперервну роботу близько 850-900 C в опублікованих інженерних даних. Понад цей діапазон слід розглядати вищі-марки жаростійкості сплаву.

4. Який присадний метал використовується для зварювання 321Н?

Стабілізований аустенітний наповнювач типу AWS ER321 або ER347, вибраний таким чином, щоб зварювальний метал зберігав стабілізацію та відповідав -температурним властивостям основного металу.

5. 321H чи 347H?

347H (UNS S34709) використовує ніобій замість титану, і йому часто надають перевагу для важких зварних секцій. 321H часто є дешевшим-вибором для котлових труб, де зварювання обмежене.