ASTM A312 TP321 Rostfritt stål Bright glödgat rör

Vad är ASTM A312 TP321-rör?

ASTM A312/A312M täcker sömlösa och svetsade austenitiska rostfria stålrör, och TP321 (UNS S32100) är den titan-stabiliserade kvaliteten i den specifikationen. Kemiskt liknar den 304 men tillför en minsta titanhalt på fem gånger det kombinerade kol och kväve, med ett maximum på 0,70 procent. Titan har en starkare affinitet för kol än krom, så det bildar stabila titankarbider under kylning och service istället för att tillåta kromkarbider att fällas ut vid korngränserna. Detta gör TP321 resistent mot intergranulär korrosion i intervallet 450-750 C (800-1500 F) och ger den pålitlig styrka och oxidationsbeständighet för ugnsrör, värmeväxlare och avgassystem. Varianten TP321H med högre kolhalt (0,04-0,10 procent kol) tillhandahålls när kryphållfasthet vid förhöjd temperatur är det styrande designkriteriet.

Kemisk sammansättning

Begränsande sammansättning enligt ASTM A312/A312M.

Element (%)	TP321	TP321H
C	Mindre än eller lika med 0,08	0.04-0.10
Mn	Mindre än eller lika med 2,00	Mindre än eller lika med 2,00
Si	Mindre än eller lika med 1,00	Mindre än eller lika med 1,00
P	Mindre än eller lika med 0,045	Mindre än eller lika med 0,045
S	Mindre än eller lika med 0,030	Mindre än eller lika med 0,030
Cr	17.00-19.00	17.00-19.00
Ni	9.00-12.00	9.00-12.00
N	Mindre än eller lika med 0,10	Mindre än eller lika med 0,10
Ti	5 x (C+N) min, 0,70 max	4 x (C+N) min, 0,70 max

Mekaniska egenskaper

Lägsta rumstemperatur- hos glödgat rör enligt ASTM A312/A312M.

Egendom	Värde
Draghållfasthet	Större än eller lika med 515 MPa (75 ksi)
Sträckgräns (0,2 % offset)	Större än eller lika med 205 MPa (30 ksi)
Förlängning	Större än eller lika med 35 %
Densitet	8,0 g/cm3
Smältpunkt	cirka 1457 C (2650 F)

Bright glödgning och värmebehandling

ASTM A312 kräver att TP321-röret tillhandahålls i värme-behandlat skick: den slutliga värmebehandlingen är vid minst 1040 C (1900 F), följt av kylning i vatten eller med en annan snabb metod. Bright glödgning utförs i en skyddande atmosfär av väte eller en argon-väteblandning så att ingen oxidskal bildas; röret kommer fram med en ljus, slät, oxid-fri yta som är lämplig för hygieniska, farmaceutiska och livsmedels-kontaktsystem där betning skulle vara opraktisk eller där ytans renhet är ett specifikationskrav. TP321H levereras med en slutlig värmebehandling på 1040 C minimum eller högre, beroende på produktform, för att utveckla den önskade förhöjda-temperaturstyrkan.

Korrosionsbeständighet och hög-temperaturservice

Tillsatsen av titan håller TP321 immun mot sensibilisering: även efter lång exponering eller svetsning i 450 -750 C-intervallet förblir krom tillgängligt vid korngränserna och intergranulär korrosion utvecklas inte. I salpetersyra, organiska syror och många processmedia beter sig TP321 på samma sätt som 304, medan dess korrosionsbeständighet är något bättre vid 300 C hög{10}}temperatur i vatten. För oxidationsbeständighet är den klassad för kontinuerlig drift till cirka 900 C i luft och för intermittent exponering för cirka 925 C, vilket täcker ugnsstrålningsrör, överhettarkomponenter, termisk expansionsbälg och{13}}flygplansmotoravgaskanaler. Över 900 C tjocknar oxidbeläggningen snabbt och krypning blir den begränsande faktorn; för mycket varm, tungt belastad service bör högre legerade kvaliteter som 310S eller UNS S30815 övervägas.

Typiska applikationer

TP321 ljusglödgade rör används i raffinaderier och petrokemiska ugnsrör, värmeväxlare och överhettarrör, kemiska processrör för salpetersyraservice, livsmedels- och mejeribearbetningslinjer, läkemedelsledningar, avgas- och bälgenheter och instrumenteringslinjer som måste överleva både förhöjda temperaturer och rengöring.

Vanliga frågor

Q1. Vad står TP321 för?
I ASTM A312 indikerar TP en rörkvalitet och 321 den titan-stabiliserade austenitiska sammansättningen. UNS-beteckningen är S32100, och betyget motsvarar i stort sett EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10) och JIS SUS321TP.

Q2. Varför tillsätts titan till 321 rostfritt stål?
Titan har en starkare affinitet för kol än krom. Tillsatt minst fem gånger kolhalten bildar den stabila titankarbider så att kromkarbider inte kan fällas ut vid korngränserna, vilket förhindrar intergranulär korrosion i intervallet 450-750 C.

Q3. Vad är skillnaden mellan TP321 och TP321H?
TP321H har en kontrollerad kolhalt på 0,04-0,10 procent, vilket ger högre kryphållfasthet vid förhöjd temperatur. Det specificeras när lång-lastbärande service över cirka 540 C är designdrivkraften.

Q4. Vad är glödgningstemperaturen för TP321-röret?
Enligt ASTM A312 är den slutliga värmebehandlingen minst 1040 C (1900 F), följt av snabb kylning i vatten eller annan snabb metod.

F5. Är TP321 resistent mot intergranulär korrosion efter svetsning?
Ja. Titanstabiliseringen förhindrar utfällning av kromkarbid i den värme-påverkade zonen, så TP321 är svetsbar utan efter-svetsvärmebehandling, förutsatt att titan- och kolgränserna i specifikationen uppfylls.