Rustfrit stål 321H

321H (UNS S32109) er den høje-kulstofvariant af Type 321, et titanium-stabiliseret austenitisk rustfrit stål. Kulstof er kontrolleret til 0,04-0,10 %, og titanium er angivet til 5 gange (C+N) med et maksimum på 0,70 %, så det højere kulstof fører ikke til chrom-karbidudfældning. Resultatet er en kvalitet med markant bedre krybestyrke end 321 over omkring 800 C, samtidig med at den intergranulære korrosionsbestandighed, som titaniumstabilisering giver, bibeholdes.

Kemisk sammensætning (ASTM A240, UNS S32109)

Element (vægt%)	321H (UNS S32109)
C	0.04-0.10
Mn	Mindre end eller lig med 2,00
P	Mindre end eller lig med 0,045
S	Mindre end eller lig med 0,030
Si	Mindre end eller lig med 0,75
Cr	17.0-19.0
Ni	9.0-12.0
Ti	5(C+N) min til 0,70
N	Mindre end eller lig med 0,10

Mekaniske egenskaber

Udglødet plade i henhold til ASTM A240 UNS S32109: trækstyrke Større end eller lig med 515 MPa, flydespænding Større end eller lig med 205 MPa, forlængelse Større end eller lig med 40%. Rør og rør iht. ASTM A213/A312 (TP321H): trækstyrke Større end eller lig med 515 MPa, flydespænding Større end eller lig med 205 MPa, forlængelse Større end eller lig med 35%.

Hvorfor H-varianten eksisterer

Krybestyrke i området 800-900 C

For kedeloverhedere, turbineinternale og ovnkomponenter er designkriteriet over omkring 800 C krybebrud snarere end rumtemperatur-styrke. Det ekstra kulstof i 321H danner en tæt dispersion af titaniumcarbider, der fastholder dislokationer, hvilket bremser krybningen dramatisk sammenlignet med 321.

Stabilisering virker stadig

Titanium er specificeret i forhold til kulstof plus nitrogen med et minimum på 5(C+N). I toppen af ​​kulstofområdet skal titanium nå omkring 0,50% eller mere, hvilket er nok til at binde stort set alt kulstof som titaniumcarbid. Fordi kulstof er fastlåst som TiC, dannes chromcarbider ikke ved korngrænser, og kvaliteten bevarer sin modstandsdygtighed over for intergranulær korrosion efter svejsning.

Betegnelser og krydsreferencer.-

321H er specificeret som UNS S32109 til ASTM A240 (plade), A213 (rør) og A312 (rør). JIS G4304 dækker basiskvaliteten SUS321, og EN 10088-2 dækker Type 321 som 1.4541 (X6CrNiTi18-10); selve H-varianten har ingen direkte JIS- eller EN 10088-betegnelse, så den skal bestilles til ASTM- og UNS-referencen. GB/T 3280 06Cr18Ni11Ti er den kinesiske betegnelse for 321-basesammensætningen.

Fremstilling og svejsning

321H er svejset med stabiliseret austenitisk fyldstof af typen AWS ER321 eller ER347, som genopretter titanium eller niobium stabilisering i svejsemetallet. Opløsningsudglødning før kraftig formning udføres almindeligvis omkring 950 -1100 C efterfulgt af vandkøling. Ved langvarig 800-900 C service skal varmetilførslen holdes moderat under svejsning og overfladeoxid fjernes før service.

FAQ

1. Hvad tilbyder 321H over 321?

Højere minimum kulstof, 0,04-0,10 % versus ikke mere end 0,08 %, og følgelig bedre krybe- og brudstyrke til langvarig service ved 800-900 C.

2. Forårsager det højere kulstof intergranulær korrosion?

Nej. Titanium er specificeret til minimum 5(C+N), hvilket binder det ekstra kulstof som stabile titaniumcarbider og forhindrer chromudtømning ved korngrænser.

3. Hvad er den praktiske servicegrænse?

For belastede komponenter er 321H almindeligvis vurderet til kontinuerlig service omkring 850 -900 C i offentliggjorte tekniske data. Over dette interval bør højere- legerings varmebestandige kvaliteter overvejes.

4. Hvilket spartelmetal bruges til svejsning af 321H?

Stabiliseret austenitisk fyldstof af typen AWS ER321 eller ER347, valgt så svejsemetallet bevarer stabiliseringen og matcher basismetallets forhøjede-temperaturegenskaber.

5. 321H eller 347H?

347H (UNS S34709) bruger niobium i stedet for titanium og foretrækkes ofte til tunge svejsede sektioner. 321H er ofte det billigere-valg til kedelrør, hvor svejsning er begrænset.