Thép không gỉ 321 (UNS S32100)
Công thức hóa học
Fe, <0,08% C, 17-19% Cr, 9-12% Ni, <2% Mn, <1% Si,
0,3-0,7% Ti, <0,045% P, <0,03% S
Lý lịch
Các Inox 321 và 347 là thép 18/8 austenitic cơ bản (Inox
304) được ổn định bằng các bổ sung Titanium (321) hoặc Niobium (347). Các loại
này được sử dụng vì chúng không dễ bị ăn mòn giữa các hạt sau khi nung trong phạm
vi kết tủa cacbua là 425-850 ° C. Inox 321 là cấp độ được lựa chọn cho các ứng
dụng trong phạm vi nhiệt độ lên tới khoảng 900 ° C, kết hợp cường độ cao, khả
năng chống co giãn và ổn định với khả năng chống ăn mòn nước.
Inox 321H là một sửa đổi của 321 với hàm lượng carbon cao
hơn, để cung cấp độ bền nhiệt độ cao được cải thiện.
Một hạn chế với Inox 321 là titan không truyền tốt qua hồ
quang nhiệt độ cao, do đó không được sử dụng làm vật liệu hàn. Trong trường hợp
này, Inox 347 được ưu tiên hơn - niobi thực hiện nhiệm vụ ổn định cacbua tương
tự nhưng có thể được chuyển qua hồ quang hàn. Do đó, Inox 347 là vật liệu tiêu
chuẩn để hàn Inox 321. Inox 347 đôi khi chỉ được sử dụng làm vật liệu tấm gốc.
Giống như các loại austenit khác, 321 và 347 có các đặc tính
hàn và tạo hình tuyệt vời, dễ dàng phanh hoặc cuộn hình thành và có các đặc
tính hàn nổi bật. Ủ sau hàn là không cần thiết. Chúng cũng có độ dẻo dai tuyệt
vời, thậm chí xuống đến nhiệt độ đông lạnh. Inox 321 không đánh bóng tốt, vì vậy
không được khuyến khích cho các ứng dụng trang trí.
Inox 304L có sẵn dễ dàng hơn trong hầu hết các dạng sản phẩm,
và do đó thường được sử dụng để ưu tiên cho Inox 321 nếu yêu cầu chỉ đơn giản
là khả năng chống ăn mòn giữa các hạt sau khi hàn. Tuy nhiên 304L có độ bền
nóng thấp hơn so với 321 và vì vậy không phải là lựa chọn tốt nhất nếu yêu cầu
là chống lại môi trường hoạt động trên 500 ° C.
Thuộc tính chính
Các đặc tính này được lựa chọn cho sản phẩm cán phẳng (tấm
và cuộn) trong tiêu chuẩn ASTM A240 / A240M. Các thuộc tính tương tự nhưng
không nhất thiết giống hệt nhau được chỉ định cho các sản phẩm khác như ống và
thanh trong thông số kỹ thuật tương ứng của chúng.
Thành phần
Phạm vi thành phần điển hình cho thép không gỉ Mác 321 được
đưa ra trong bảng sau:
|
Mác
|
C
|
Mn
|
Si
|
P
|
S
|
Cr
|
Mo
|
Ni
|
N
|
Khác
|
|
|
321
|
min.
max |
-
0.08 |
2.00
|
0.75
|
0.045
|
0.030
|
17.0
19.0 |
-
|
9.0
12.0 |
0.10
|
Ti=5(C+N)
0.70 |
|
321H
|
min.
max |
0.04
0.10 |
2.00
|
0.75
|
0.045
|
0.030
|
17.0
19.0 |
-
|
9.0
12.0 |
-
|
Ti=4(C+N)
0.70 |
|
347
|
min.
max |
0.08
|
2.00
|
0.75
|
0.045
|
0.030
|
17.0
19.0 |
-
|
9.0
13.0 |
-
|
Nb=10(C+N)
1.0 |
Tính chất cơ học
Các tính chất cơ học điển hình cho thép không gỉ 321 được
nêu trong bảng sau:
|
Mác
|
Sức căng (MPa) min
|
Tỉ lệ năng suất 0.2% Proof (MPa) min
|
Độ giãn (% in 50 mm) min
|
Độ cứng
|
|
|
Rockwell B (HR B) max
|
Brinell (HB) max
|
||||
|
321
|
515
|
205
|
40
|
95
|
217
|
|
321H
|
515
|
205
|
40
|
95
|
217
|
|
347
|
515
|
205
|
40
|
92
|
201
|
Tính chất vật lý
Các tính chất vật lý điển hình cho thép không gỉ 321 được ủ
trong bảng sau:
|
Mác
|
Tỉ trọng (kg/m3)
|
Mô đun đàn hồi (GPa)
|
Hệ số trung bình của giãn nở nhiệt (μm/m/°C)
|
Dẫn nhiệt (W/m.K)
|
Nhiệt dung riêng 0-100 °C (J/kg.K)
|
Điện trở suất (nΩ.m)
|
|||
|
0-100 °C
|
0-315 °C
|
0-538 °C
|
at 100 °C
|
at 500 °C
|
|||||
|
321
|
8027
|
193
|
16.6
|
17.2
|
18.6
|
16.1
|
22.2
|
500
|
720
|
So sánh đặc điểm kỹ thuật của Inox 321
So sánh gần đúng cho thép không gỉ 321 được đưa ra trong bảng
sau:
|
Mác
|
UNS No
|
Old British
|
Euronorm
|
Swedish SS
|
Japanese JIS
|
||
|
BS
|
En
|
No
|
Name
|
||||
|
321
|
S32100
|
321S31
|
58B, 58C
|
1.4541
|
X6CrNiTi18-10
|
2337
|
SUS 321
|
|
321H
|
S32109
|
321S51
|
-
|
1.4878
|
X10CrNiTi18-10
|
-
|
SUS 321H
|
|
347
|
S34700
|
347S31
|
58G
|
1.4550
|
X6CrNiNb18-10
|
2338
|
SUS 347
|
Các Inox thay thế có thể
Các Inox thay thế có thể để loại thép không gỉ 321 được đưa
ra trong bảng sau:
|
Mác
|
Tại sao nó có thể được
chọn thay vì 321
|
|
304L
|
Yêu cầu là chống ăn
mòn giữa các hạt, không phải cho cường độ nhiệt độ cao
|
|
3CR12
|
Chỉ có môi trường
"nhiệt độ cao" hiện diện lên đến khoảng 600 ° C.
|
|
304H
|
Chỉ có môi trường
"nhiệt độ cao" hiện diện lên đến khoảng 800 ° C.
|
|
310
|
Nhiệt độ của môi
trường hoạt động lên tới khoảng 1100 ° C - quá cao trong khoảng 321 hoặc
321H.
|
|
S30815
(253MA) |
Nhiệt độ của môi
trường hoạt động lên tới khoảng 1150 ° C- quá cao trong khoảng 321 hoặc 321H.
|
Khả năng chống ăn mòn
Tương đương với Inox 304 trong điều kiện ủ, và vượt trội hơn
nếu mối hàn ở các Inox này chưa được ủ sau hàn hoặc nếu ứng dụng liên quan đến ứng
dụng trong phạm vi 425-900 ° C. Có thể bị rỗ và ăn mòn kẽ hở trong môi trường
clorua ấm và bị nứt do ăn mòn ứng suất trên 60 ° C. Được coi là kháng với nước
có thể lên tới khoảng 200 mg / L clorua ở nhiệt độ môi trường, giảm xuống khoảng
150 mg / L ở 60 ° C.
Khả năng chịu nhiệt
Khả năng chống oxy hóa tốt trong ứng dụng không liên tục đến
900 ° C và trong ứng dụng liên tục đến 925 ° C. Các Inox này hoạt động tốt
trong phạm vi 425-900 ° C, và đặc biệt khi có các điều kiện ăn mòn nước tiếp
theo. 321H có cường độ nóng cao hơn, và đặc biệt thích hợp cho các ứng dụng cấu
trúc nhiệt độ cao.
Xử lý nhiệt
Xử lý dung dịch (ủ) - gia nhiệt đến 950-1120 ° C và làm lạnh
nhanh để chống ăn mòn tối đa.
Ổn định - làm nóng đến 870-900 ° C trong 1 giờ trên 25 mm độ
dày và làm mát bằng không khí. Sự ổn định được khuyến nghị cho hầu hết các điều
kiện ứng dụng khắc nghiệt (trên 425 ° C) và đặc biệt đối với vật liệu được ủ ở
phía trên của dải nhiệt độ ủ.
Giảm độ căng giãn - Làm nóng đến 700 ° C trong 1 đến 2 giờ
và làm mát bằng không khí.
Những Inox này không thể được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt.
Khả năng hàn
Khả năng hàn tuyệt vời bởi tất cả các phương tốt nhất được sử
dụng, cả có và không có kim loại phụ. AS 1554.6 hàn đủ tiêu chuẩn hàn 321 và
347 với que hoặc điện cực Inox 347; phiên bản silicon cao của 347 cũng đủ tiêu
chuẩn để hàn là Inox 321.
Các ứng dụng
Các ứng dụng điển hình bao gồm:
• Đa tạp khí thải máy bay
• ống thổi
• Bộ phận lò
• hệ thống sưởi
• Trao đổi nhiệt
• Màn hình dệt hoặc hàn cho chế biến khoáng sản nhiệt độ cao
• Ống hàn xoắn ốc cho ống đốt và ống khói
Nhận xét
Đăng nhận xét