321H nehrđajući čelik, austenitni stupanj stabiliziran titanom, označen kao UNS S32109, je varijanta nehrđajućeg čelika 321 s više-ugljika, koja nudi poboljšanu otpornost na puzanje i čvrstoću na povišenim temperaturama.
U ovom blogu predstavljamo svojstva nehrđajućeg čelika 321H, uključujući njegov kemijski sastav, fizikalna svojstva, mehanička svojstva i prednosti.
Što je nehrđajući čelik 321H?
321H (UNS S32109) je visoko-ugljična verzija klasične legure 321 stabilizirane-titanom. Oznaka "H" označava kontrolirani sadržaj ugljika (0,04-0,10%) posebno za poboljšanu otpornost na visoke temperature.
Kao i standard 321, stabiliziran je titanom kako bi se spriječilo štetno stvaranje krom karbida, ali povišena razina ugljika osigurava vrhunska svojstva puzanja i loma uslijed naprezanja.
Nehrđajući čelik 321HKemijski sastav
Precizan sastav temelj je ponašanja 321H. Ključni elementi uključuju (tipični težinski %, prema ASTM A213/A312):
Krom (Cr): 17.0 - 19.0% - Pruža temeljnu otpornost na koroziju i oksidaciju stvaranjem pasivnog površinskog sloja.
Nikal (Ni): 9.0 - 12.0% - Stabilizira austenitnu mikrostrukturu, pružajući žilavost, rastegljivost i otpornost na reducirajuće kiseline.
Ugljik (C): 0.04 - 0.10% - Namjerno povišen da bi se povećala vlačna-temperatura i čvrstoća puzanja.
Titan (Ti): veći ili jednak najmanje 4*(C%), obično ~0,70% - Kritični stabilizator. Titan ima veći afinitet prema ugljiku nego krom. Formira stabilne titanijeve karbide (TiC), učinkovito "vezujući" ugljik i sprječavajući stvaranje kromovih karbida na granicama zrna tijekom izlaganja 800-1500 stupnjeva F (427-816 stupnjeva).
Mangan (Mn): manje od ili jednako 2,0%
Silicij (Si): manje od ili jednako 0,75%
Fosfor (P): manje od ili jednako 0,045%
Sumpor (S): manje od ili jednako 0,030%
Željezo (Fe): Ravnoteža.
Omjer Ti:C je ključan. Minimalni omjer od 4:1 osigurava dovoljno titana za potpunu stabilizaciju sadržaja ugljika.
Nehrđajući čelik 321HFizička svojstva
Ova inherentna svojstva uglavnom su nepromijenjena u odnosu na standard 321:
Gustoća: 0,29 lb/in³ (8,0 g/cm³)
Raspon topljenja: 2550-2590 stupnjeva F (1399-1421 stupnjeva )
Specifična toplina (32-212 stupnjeva F / 0-100 stupnjeva): 0,12 BTU/lb· stupanj F (500 J/kg·K)
Toplinska vodljivost: Na 212 stupnjeva F (100 stupnjeva): 9,3 BTU·in/(hr·ft²· stupanj F) [16,2 W/(m·K)]
Koeficijent toplinskog širenja: 9,2 x 10⁻⁶ po stupnju F (16,6 x 10⁻⁶ po stupnju) od 32-212 stupnjeva F. Ova stopa širenja veća je od ugljičnog čelika, što je ključno za razmatranje u dizajnu sustava.
Modul elastičnosti (napetost): 28,3 x 10⁶ psi (195 GPa) na sobnoj temperaturi.
Nehrđajući čelik 321HMehanička svojstva
Stvarne vrijednosti ovise o obliku i veličini proizvoda. Vrijednosti ispod su tipične za žareni materijal prema ASTM standardima.
Vlačna čvrstoća: 75 000 psi (515 MPa) min
Granica tečenja (0,2% pomak): 30 000 psi (205 MPa) min
Istezanje u 2 inča: 35% min
Tvrdoća (Brinell): 170 HB max (žareno stanje)
Prednost pri visokim-temperaturama: dok je čvrstoća pri sobnoj temperaturi usporediva s ostalim austeniticima, 321H se uistinu ističe pri povišenim temperaturama.
Njegova otpornost na puzanje i otpornost na kidanje naprezanja znatno su superiorniji od standardnih 304/304H i čak 321 na temperaturama iznad 1000 stupnjeva F (538 stupnjeva). To omogućuje projektiranje komponenti s tanjim-stjenkama ili rad pri višim tlakovima u vrućem radu.
Prednosti nehrđajućeg čelika 321H
Otpornost na osjetljivost i interkristalnu koroziju: Ovo je primarna namjera dizajna. Odvajanjem ugljika u obliku titanijevih karbida, 321H se odupire stvaranju zona-osiromašenih kromom duž granica zrna, što ga čini idealnim za zavarivanje i rad na visokim-temperaturama gdje bi standardni 304/304H bio osjetljiv.
Izvrsna otpornost na-visoku temperaturu: kontrolirani viši sadržaj ugljika izravno poboljšava kratkoročna-vlačna i, što je još važnije, dugotrajna- svojstva puzanja i loma uslijed naprezanja.
Vrhunska otpornost na oksidaciju: Sadržaj kroma tvori stabilan, prianjajući oksidni sloj (Cr₂O₃) koji štiti osnovni metal od kamenca i degradacije u kontinuiranoj uporabi do ~1500 stupnjeva F (816 stupnjeva ) i povremenoj uporabi do ~1600 stupnjeva F (871 stupanj ).
Dobra opća otpornost na koroziju: Djeluje slično 304 u širokom rasponu atmosferskih, kemijskih i kiselih okruženja, otporan je na organske kemikalije, boje za hranu i većinu oksidirajućih kiselina.
Zavarljivost: Izvrsna, koristeći uobičajene postupke elektrolučnog zavarivanja. Toplinska obrada nakon -zavarivanja općenito nije potrebna za zaštitu od korozije zbog stabilizacije, ali se može odrediti za smanjenje naprezanja.
Ako nabavljate cijevi ili priključke 321H,kontaktirajte nasza konkurentne ponude i stručno vodstvo.
