Hvorfor vælge SUS321 rustfrit stål til varme-applikationer

Hvorfor SUS321 er en foretrukken varmebestandig-austenitisk kvalitet

SUS321 er et titanium-stabiliseret austenitisk rustfrit stål defineret i JIS G4303 (bar), JIS G4304 (varm-valset plade) og JIS G4305 (kold-}valset plade), med ækvivalenter til UNS S32100 under ASTM A2410 og EN 14150 EN 8. Det afgørende træk er den kontrollerede tilsætning af titanium ved mindst fem gange kulstofindholdet. Under eksponering i intervallet 425-850 grader udfælder ustabiliserede austenitiske kvaliteter, såsom SUS304, chromcarbider ved korngrænser, udtømmer lokalt chrom og efterlader materialet sårbart over for intergranulær korrosion. I SUS321 reagerer titanium fortrinsvis med kulstof og holder krom i fast opløsning, så korrosionsbestandigheden bevares efter svejsning og efter service ved forhøjet temperatur.

Af denne grund er SUS321 valgt, hvor komponenter gentagne gange kommer ind i sensibiliseringsvinduet: udstødningssystemer, ovndele, strålerør, termisk behandlingsudstyr og varmevekslere. Kvaliteten kombinerer den generelle korrosionsbestandighed i 18-8-familien med en væsentligt højere modstandsdygtighed over for nedbrydning ved høje temperaturer.

Kemisk sammensætning ifølge JIS G4304 og ASTM A240

Mekaniske egenskaber i løsningen-udglødet tilstand

Høj-temperaturydelse og krybeadfærd

SUS321 tilbyder god oxidationsmodstand op til ca. 900 grader ved intermitterende service og 925 grader ved kontinuerlig service. Titaniumstabilisering understøtter også højere krybestyrke i 425-900 graders båndet sammenlignet med ustabiliserede kvaliteter, hvilket er grunden til, at den højere-kulstofvariant SUS321H (UNS S32109, EN 1.4878) er specificeret til tryksatte høj{10}}temperaturkomponenter såsom overhedningsrør og kedelinteriør. Designere bør bemærke, at oxidationsgrænser beskriver skaleringsadfærd i luft; belastning-bæreevne ved temperatur skal stadig kontrolleres mod krybedesignkurver for den specifikke sektion og spændingsniveau.

Svejsning og fremstilling

SUS321 er let svejsbar ved TIG, MIG, MMA og modstandsprocesser. Matchende spartelmasse ER321 (AWS A5.9) anbefales for at holde svejsemetallet stabiliseret. Ingen varmebehandling efter-svejsning er obligatorisk, hvilket er en stor praktisk fordel i forhold til ustabiliserede kvaliteter i feltfremstilling. Hvor svejsningen vil fungere i området 425-850 grader under ætsende forhold, påføres undertiden en stabiliseringsudglødning ved 850-930 grader, efterfulgt af langsom afkøling. Fuld opløsningsudglødning udføres ved 920-1150 grader efterfulgt af vandkøling eller hurtig afkøling, når maksimal korrosionsbestandighed og blødhed er påkrævet.

Typiske applikationer

Udstødningsmanifolder til biler, katalysatorskaller og fleksible bælge

Ovndele, strålerør og brænderkomponenter

Varmevekslere og luftvarmeelementer i cyklisk drift

Termiske oxidationsmidler, forbrændingsforinger og skorstensforinger

Ekspansionsfuger og bælgtætninger til varmekanaler

Ofte stillede spørgsmål

Er SUS321 det samme som AISI 321?

Ja. SUS321 er den japanske industristandardbetegnelse; AISI 321 og UNS S32100 er de tilsvarende nordamerikanske betegnelser for den samme titanium-stabiliserede austenitiske kvalitet med EN 1.4541 som den europæiske ækvivalent.

Hvorfor tilføjes titanium til SUS321?

Titanium kombineres med kulstof frem for krom, hvilket forhindrer udfældning af kromcarbid ved korngrænser i intervallet 425-850 grader. Dette bevarer intergranulær korrosionsbestandighed efter svejsning og efter høj-temperaturservice, hvilket er den primære årsag til, at kvaliteten eksisterer.

Hvilken temperatur kan SUS321 modstå?

God oxidationsmodstand bibeholdes op til omkring 900 grader ved intermitterende drift og 925 grader ved kontinuerlig drift. For tryksat, lastbærende-drift skal den tilladte spænding evalueres mod forhøjede-temperaturdesigndata i stedet for oxidationsgrænsen alene.

Kræver SUS321 efter-svejsevarmebehandling?

Nej. Fordi materialet er stabiliseret, er PWHT ikke obligatorisk. Ved alvorlig ætsende drift ved forhøjet temperatur kan en stabiliseringsudglødning ved 850–930 grader angives af designkoden.

Hvad er forskellen mellem SUS321 og SUS304?

Forskellen er titanium stabilisering. SUS304 kan sensibilisere og miste korrosionsbestandighed, når den svejses eller holdes i området 425–850 grader; SUS321 bevarer sin korrosionsbestandighed under disse forhold og tilbyder desuden højere krybestyrke ved forhøjet temperatur til bekostning af en lille prispræmie.

Findes SUS321 i plade, plade og rør?

Ja. Kvaliteten er fremstillet som kold-valset plade pr. JIS G4305, varm-valset plade pr. JIS G4304 og ASTM A240, bar pr. JIS G4303 og ASTM A276, og svejset eller sømløst rør iht. ASTM A312 (TP321) og A249.