SUS321 rustfritt stål: titan-stabilisert kvalitet for høy-temperatur og sveiset service

Hva er SUS321?

SUS321 er et titan-stabilisert austenittisk rustfritt stål spesifisert i JIS G4303/G4304 (SUS321), ASTM A240 (plate, ark og stripe, klasse 321), ASTM A312 (rør) og EN 10088 (1.4541, Ti6C-rN). Dens definerende funksjon er en titantilsetning, typisk 5 x (C+N) minimum opp til 0,70 % maksimum, som har en høyere affinitet for karbon enn krom. Under sveising eller oppvarming i sensibiliseringsområdet på omtrent 425-815 grader, reagerer titan med karbon for å danne stabile titankarbider, etterlater krom i fast løsning og bevarer korrosjonsmotstanden ved korngrensene.

Kjemisk sammensetning (vekt%)

Element	Spesifisert rekkevidde (JIS G4304 / ASTM A240)
Karbon, maks	0.08
Silisium, maks	1.00
Mangan, maks	2.00
Fosfor, maks	0.045
Svovel, maks	0.030
Krom	17.00 - 19.00
Nikkel	9.00 - 12.00
Titanium	5 x (C+N) min, 0,70 maks (ASTM A240)
Stryke	Balansere

Mekaniske egenskaper (glødet)

Eiendom	Minimumsverdi	Referansestandard
Strekkstyrke	515 MPa	ASTM A240
Flytestyrke (0,2 % offset)	205 MPa	ASTM A240
Forlengelse	40%	ASTM A240
Hardhet	217 HBW maks	ASTM A240

Ytelsesfordeler

Stabiliseringsmekanismen gir SUS321 tre praktiske fordeler fremfor ustabilisert 304. For det første motstår den intergranulær korrosjon etter sveising uten varmebehandling etter -sveising, noe som forenkler fremstilling av kar og rør. For det andre beholder den nyttig styrke og oksidasjonsmotstand opp til ca. 870 grader i luft, med intermitterende eksponering for ca. 925 grader, noe som gjør den egnet for eksos- og varmeoverføringskomponenter.- For det tredje, i moderate kloridmiljøer er det mindre utsatt for spenningskorrosjon enn 304, selv om det ikke er en erstatning for molybden-holdige kvaliteter i sjøvann eller sterk klorid.

Tilsvarende karakterer

ASTM A240/A312 321, UNS S32100, EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10), JIS SUS321, GB 06Cr18Ni11Ti (GB/T 20878, S32168). Høykarbonvarianten 321H (UNS S32109, EN 1.4941) med karbon 0,04-0,10 % brukes der krypstyrke ved 538-870 grader er nødvendig.

Sveising og fabrikasjon

SUS321 sveiser lett med TIG, MIG og MMA. På grunn av titanstabilisering er varmebehandling etter-sveis generelt unødvendig, noe som er en stor kostnadsfordel for-montert utstyr. Ved sammenføyning av SUS321 til karbon eller lav-legert stål, anbefales et nikkel-rikt austenittisk fyllstoff som ER309L for å unngå martensittdannelse og for å gi tilstrekkelig seighet i skjøten. For sveisede strukturer som ikke kan{10} varmebehandles etter fabrikasjon, er SUS321 et pålitelig valg.

Typiske applikasjoner

Eksossystemer for fly og biler, varmevekslere og kondensatorer, kjemisk og petrokjemisk prosessutstyr, trykkbeholdere, damprør, ekspansjonsfuger og matforedlingsmaskineri. Karakteren brukes også for ovnskomponenter som opererer under oksidasjonsgrensen til materialet.

FAQ

Q1: Hvordan forbedrer titanstabilisering korrosjonsmotstanden?Titan kombineres med karbon fremfor krom, og danner stabile titankarbider. Dette forhindrer utarming av krom ved korngrensene under sveising eller oppvarming, og eliminerer sensibilisering og intergranulær korrosjon i den varme-berørte sonen.

Q2: Hva er forskjellen mellom SUS321 og SUS304?SUS321 tilfører titan for stabilisering, noe som gir bedre motstand mot intergranulær korrosjon etter sveising og bedre høy-temperaturstyrke opp til ca. 870 grader. SUS304 er billigere og tilstrekkelig for mild, ikke-sveiset eller lav-temperaturservice.

Q3: Kan SUS321 brukes ved høy temperatur?Ja, kontinuerlig til ca 870 grader i oksiderende atmosfærer, med korte ekskursjoner til ca 925 grader . Over dette området forårsaker kornvekst og oksidasjon raskt tap av egenskaper.

Q4: Kan SUS321 sveises til andre stål?Ja. Den sveiser til andre austenittiske kvaliteter og, med høy-nikkelfyllstoff som ER309L, til karbon og lav-legert stål. Stabilisering unngår sensibilisering i den varme-berørte sonen.

Q5: Hvordan fungerer SUS321 i kloridmiljøer?Bedre enn 304 mot kloridspenningskorrosjon, men dårligere enn molybden-lagerkvaliteter som 316/316L for grop- og sprekkkorrosjon. For sjøvann eller konsentrert klorid er 316, 904L eller duplekskvaliteter mer passende.

Q6: Når bør 321H spesifiseres i stedet for 321?Når komponenten er designet for krypning ved 538-870 grader, for eksempel trykkrør og overheterrør; det høyere karbonområdet på 321H (0,04-0,10%) gir den nødvendige krypbruddstyrken.