Sammenligning af SUS321 og SUS321H: Titanium-Stabiliseret vs High-Carbon Titanium-Stabiliseret austenitisk rustfrit stål

SUS321 og SUS321H er titanium-stabiliseret austenitisk rustfrit stål af samme serie, hvor kerneforskellen er kulstofindhold (SUS321: C Mindre end eller lig med 0,08%; SUS321H: C=0.04-0.10%). Det kontrollerede høje kulstofindhold i SUS321H forbedrer krybestyrken ved høje-temperaturer, samtidig med at titaniumstabiliseringsydelsen bibeholdes, hvilket gør dem velegnede til forskellige{10}}høje temperaturbelastningsforhold.

Sammenligning af kerneparametre

Parameter

SUS321 rustfrit stål

SUS321H rustfrit stål

Kemisk sammensætning (vægt%)	C Mindre end eller lig med 0,08, Si Mindre end eller lig med 1,00, Mn Mindre end eller lig med 2,00, P Mindre end eller lig med 0,045, S Mindre end eller lig med 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-12.00, Ti=4×C-0,7}}, Fealance	C=0.04-0.10, Si Mindre end eller lig med 1,00, Mn Mindre end eller lig med 2,00, P Mindre end eller lig med 0,045, S Mindre end eller lig med 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-12.00, Ti=4×C-0,70, Fe=Balance
Mekaniske egenskaber (udglødet)	Trækstyrke Større end eller lig med 515MPa, Yield Styrke Større end eller lig med 205MPa, Forlængelse Større end eller lig med 40%, Hårdhed Mindre end eller lig med 201HB	Trækstyrke Større end eller lig med 515MPa, Yield Styrke Større end eller lig med 205MPa, Forlængelse Større end eller lig med 40%, Hårdhed Mindre end eller lig med 201HB
Høj-temperatur krybestyrke (700 grader)	Krybebrudstyrke (1000h) Større end eller lig med 60MPa	Krybebrudstyrke (1000h) Større end eller lig med 85MPa
Servicetemperatur	-196 grader til 870 grader (kontinuerlig service)	-196 grader til 870 grader (kontinuerlig service, foretrukket til 600-870 grader stressbærende scenarier)
Tilsvarende karakterer	EN 1.4541, UNS S32100, AISI 321	EN 1.4542, UNS S32109, AISI 321H

Vigtige præstationsforskelle: 1. Krybestyrke ved høj-temperatur: SUS321H's kontrollerede kulstofindhold danner flere TiC-carbider, som fastgør korngrænser og forbedrer krybemodstanden; dens 1000 timers krybebrudstyrke ved 700 grader er 42 % højere end SUS321. 2. Intergranulær korrosionsbestandighed: Begge har fremragende intergranulær korrosionsbestandighed efter svejsning; SUS321H kræver efter-svejseudglødning for tykke plader for at eliminere resterende spænding. 3. Svejsbarhed: SUS321 har bedre svejsestabilitet; SUS321H kræver lavere varmetilførsel for at undgå forgrovning af korn. 4. Omkostninger: SUS321H er 10-15 % dyrere end SUS321. 5. Formbarhed: Begge har ens formbarhed uden tydelig forskel.

Gældende scenarie skel: SUS321 er velegnet til generel høj-temperatur ikke-stress-bærende komponenter, såsom aero-udstødningsrør, varmevekslerrør (mindre end eller lig med 870 grader) og kemiske reaktionsbeholdere. SUS321H er velegnet til høje-temperaturspændings-lejerkomponenter, såsom kedeloverhedningsrør (600-870 grader), højtemperaturdamprørledninger og gasturbine-hjælpekomponenter.

Praktisk spørgsmål og svar

Spørgsmål 1: Hvorfor har SUS321H højere krybestyrke ved høj-temperatur? A1: Dets kontrollerede kulstofindhold (0,04-0,10 %) sikrer, at der dannes tilstrækkelige TiC-carbider, som kan modstå plastisk deformation under langvarige-høje-temperaturer og høje-spændingsforhold, hvilket undgår komponentkrybefejl. Spørgsmål 2: Hvad er kravet til efter-svejsevarmebehandling for SUS321H? A2: Skal udføre efter-svejseudglødning ved 850-900 grader, luftkøling; denne proces eliminerer resterende stress og genopretter krybeydelse ved høje-temperaturer. Spørgsmål 3: Kan SUS321 erstatte SUS321H i stressscenarier med høje-temperaturer? A3: Nej. Ved temperaturer over 600 grader er SUS321's krybemodstand utilstrækkelig, og den vil undergå tydelig plastisk deformation efter langvarig-service; SUS321H er det foretrukne materiale til høj-temperaturspænding-lejekomponenter. Q4: Hvad er forskellen i titaniumindhold mellem SUS321 og SUS321H? A4: Begge har Ti=4×C-0,70 %; SUS321H har højere kulstofindhold, så dets titaniumindhold er lidt højere, hvilket sikrer tilstrækkelig TiC-dannelse til stabilisering. Q5: Hvordan vælger man mellem SUS321 og SUS321H? A5: Vælg SUS321, hvis driftstemperaturen er mindre end eller lig med 600 grader, og der ikke påføres langvarig stress; vælg SUS321H, hvis driftstemperaturen er 600-870 grader, og komponenten tåler langvarig højtemperaturbelastning.