Sammenligning af SUS321 og SUS347: Titanium-stabiliseret vs niobium-stabiliseret austenitisk rustfrit stål

SUS321 og SUS347 er typiske stabiliserede austenitiske rustfrie stål, hvor kerneforskellen er det stabiliserende element (SUS321: Ti=4×C-0,70 %; SUS347: Nb+Ta=8×C-1,00 %). Titanium og niobium forhindrer begge intergranulær korrosion, men niobium-stabiliseret SUS347 har bedre højtemperaturstabilitet, hvilket gør dem velegnede til forskellige højtemperaturservicescenarier.

Sammenligning af kerneparametre

Parameter	SUS321 rustfrit stål	SUS347 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 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=9.00-13.00, Nb+Ta=80}}B-Falance.
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
Servicetemperatur	-196 grader til 870 grader (kontinuerlig service)	-196 grader til 900 grader (kontinuerlig service)
Tilsvarende karakterer	EN 1.4541, UNS S32100, AISI 321	EN 1.4550, UNS S34700, AISI 347

Vigtige præstationsforskelle: 1. Høj-temperaturstabilitet: SUS347s niobcarbider (NbC) er mere stabile end SUS321s titaniumcarbider (TiC) ved høje temperaturer, ikke lette at nedbryde over 800 grader; SUS321's TiC nedbrydes let ved 850 grader . 2. Intergranulær korrosionsbestandighed: Begge har fremragende intergranulær korrosionsbestandighed efter svejsning; SUS347 er mere stabil i langvarig-høj-temperaturservice. 3. Svejsbarhed: Begge har god svejsbarhed, der kræves ingen varmebehandling efter-svejsning; SUS347 har bedre modstand mod svejserevner. 4. Bearbejdelighed: SUS321 har lidt bedre bearbejdelighed end SUS347; SUS347s niobiumindhold øger skæremodstanden. 5. Pris: SUS347 er 15-20 % dyrere end SUS321.

Gældende scenarie skel: SUS321 er velegnet til generelle høje-temperatursvejsekomponenter, såsom aero-udstødningsrør, kedelvarmevekslerrør (mindre end eller lig med 870 grader) og kemiske reaktionsbeholdere. SUS347 er velegnet til langtids-servicekomponenter med-høj temperatur, såsom dampgeneratorer til atomkraftværker, høj-temperaturkedeloverhedningsrør (800-900 grader) og strukturelle komponenter til rumfart.

Praktisk spørgsmål og svar

Q1: Hvad er forskellen mellem titanium og niobium stabiliseringsmekanismer? A1: Begge kombineres fortrinsvis med kulstof for at undgå Cr₂3C6-udfældning; TiC har god lav-temperaturstabilitet, mens NbC har højere høj-temperaturstabilitet, hvilket gør SUS347 mere velegnet til lang-høj-temperaturservice. Q2: Kan SUS321 erstatte SUS347 i atomkraftapplikationer? A2: Nej. Dampgeneratorer til atomkraftværker kræver langvarig-service ved 850-900 grader; SUS321's TiC er tilbøjelig til at nedbrydes, hvilket reducerer korrosionsbestandigheden, mens SUS347's NbC forbliver stabil. Q3: Hvilke svejsematerialer bruges til SUS321 og SUS347? A3: SUS321 bruger ER321 svejsetråd; SUS347 bruger ER347 svejsetråd; begge skal kontrollere varmetilførslen Mindre end eller lig med 180J/mm for at undgå overophedning. Q4: Hvad er levetidsforskellen mellem SUS321 og SUS347 ved 850 grader? A4: SUS347's levetid (Større end eller lig med 15 år) er længere end SUS321 (Større end eller lig med 10 år); SUS321's korngrænser er tilbøjelige til let korrosion efter langvarig-høj-temperaturservice. Q5: Hvordan vælger man mellem SUS321 og SUS347? A5: Vælg SUS321, hvis omkostningerne er et problem, og servicetemperaturen er mindre end eller lig med 850 grader; vælg SUS347, hvis der kræves-langvarig service ved 850-900 grader, og stabilitet ved høje temperaturer er afgørende.