Oțel inoxidabil 321H, o calitate austenitică stabilizată cu titan, desemnată ca UNS S32109, este o variantă-mai mare de carbon a oțelului inoxidabil 321, oferind o rezistență sporită la fluaj și rezistență la temperaturi ridicate.
În acest blog, prezentăm proprietățile oțelului inoxidabil 321H, inclusiv compoziția sa chimică, proprietățile fizice, proprietățile mecanice și avantajele acestuia.
Ce este oțelul inoxidabil 321H?
321H (UNS S32109) este versiunea cu conținut ridicat de carbon-a aliajului clasic 321 stabilizat cu titan-. Denumirea „H” indică un conținut controlat de carbon (0,04-0,10%), special pentru rezistența îmbunătățită la temperaturi înalte.
La fel ca standardul 321, este stabilizat cu titan pentru a preveni formarea dăunătoare de carbură de crom, dar nivelul ridicat de carbon oferă proprietăți superioare de fluaj și ruptură prin stres.
Oțel inoxidabil 321HCompoziție chimică
Compoziția precisă este fundamentul comportamentului lui 321H. Elementele cheie includ (% greutate tipică, conform ASTM A213/A312):
Crom (Cr): 17.0 - 19.0% - Oferă rezistență fundamentală la coroziune și oxidare prin formarea unui strat de suprafață pasiv.
Nichel (Ni): 9.0 - 12.0% - Stabilizează microstructura austenitică, oferind tenacitate, ductilitate și rezistență la acizii reducători.
Carbon (C): 0.04 - 0.10% - Creștet în mod deliberat pentru a crește la-rezistența la tracțiune și la fluaj la temperaturi ridicate.
Titan (Ti): mai mare sau egal cu minimum 4*(C%), de obicei ~0,70% - Stabilizatorul critic. Titanul are o afinitate mai mare pentru carbon decât crom. Formează carburi de titan stabile (TiC), „legând” eficient carbonul și prevenind formarea de carburi de crom la granițele granulelor în timpul expunerii la 800-1500 grade F (427-816 grade).
Mangan (Mn): mai mic sau egal cu 2,0%
Siliciu (Si): mai mic sau egal cu 0,75%
Fosfor (P): mai mic sau egal cu 0,045%
Sulf (S): mai mic sau egal cu 0,030%
Fier (Fe): Echilibru.
Raportul Ti:C este crucial. Un raport minim de 4:1 asigură suficient titan pentru a stabiliza complet conținutul de carbon.
Oțel inoxidabil 321HProprietăți fizice
Aceste proprietăți inerente sunt în mare parte neschimbate față de standardul 321:
Densitate: 0,29 lb/in³ (8,0 g/cm³)
Interval de topire: 2550-2590 grade F (1399-1421 grade)
Căldură specifică (32-212 grade F / 0-100 grade): 0,12 BTU/lb· grade F (500 J/kg·K)
Conductivitate termică: La 212 grade F (100 grade): 9,3 BTU·in/(hr·ft²· grade F) [16,2 W/(m·K)]
Coeficientul de dilatare termică: 9,2 x 10⁻⁶ pe grad F (16,6 x 10⁻⁶ pe grad) de la 32-212 grade F. Această rată de expansiune este mai mare decât oțelul carbon, un aspect cheie în proiectarea sistemului.
Modulul de elasticitate (tensiune): 28,3 x 10⁶ psi (195 GPa) la temperatura camerei.
Oțel inoxidabil 321HProprietăți mecanice
Valorile reale variază în funcție de forma și dimensiunea produsului. Valorile de mai jos sunt tipice pentru materialul recoapt conform standardelor ASTM.
Rezistența la tracțiune: 75.000 psi (515 MPa) min
Limita de curgere (0,2% compensare): 30.000 psi (205 MPa) min
Alungire în 2 inci: 35% min
Duritate (Brinell): 170 HB max (condiție recoaptă)
Avantajul -Temperatura înaltă: în timp ce rezistența la temperatura camerei este comparabilă cu alte austenitice, 321H se distinge cu adevărat la temperaturi ridicate.
Rezistența la fluaj și rezistența la rupere la stres sunt semnificativ superioare standardului 304/304H și chiar 321 la temperaturi peste 1000 de grade F (538 de grade). Acest lucru permite proiectarea componentelor cu pereți mai subțiri-sau operarea la presiuni mai mari în timpul serviciului la cald.
Avantaje din oțel inoxidabil 321H
Rezistența la sensibilizare și coroziune intergranulară: Aceasta este intenția principală de proiectare. Prin sechestrarea carbonului sub formă de carburi de titan, 321H rezistă la formarea de zone epuizate de crom-de-a lungul limitelor de cereale, făcându-l ideal pentru sudare și service la temperatură-înaltă unde standardul 304/304H ar fi susceptibil.
Rezistență excelentă-la temperatură ridicată: conținutul controlat mai mare de carbon îmbunătățește direct la tracțiune pe termen scurt-și, mai important, la fluaj-pe termen lung și proprietățile de rupere prin efort.
Rezistență superioară la oxidare: conținutul de crom formează un strat de oxid stabil, aderent (Cr₂O₃) care protejează metalul de bază de detartrare și degradare în funcționare continuă până la ~1500 grade F (816 grade) și serviciu intermitent până la ~1600 grade F (871 grade).
Rezistență generală bună la coroziune: Are performanțe similare cu 304 într-o gamă largă de medii atmosferice, chimice și acide, rezistând substanțelor chimice organice, coloranților alimentari și majoritatea acizilor oxidanți.
Sudabilitate: Excelent, folosind procese comune de sudare cu arc. Tratamentul termic post-sudare nu este, în general, necesar pentru protecția împotriva coroziunii datorită stabilizării, dar poate fi specificat pentru reducerea tensiunilor.
Dacă achiziționați țevi sau fitinguri 321H,contactaţi-nepentru oferte competitive și îndrumări de specialitate.
