Jämförelse mellan SUS321 och SUS347: Titan-stabiliserat mot niob-stabiliserat austenitiskt rostfritt stål

SUS321 och SUS347 är typiska stabiliserade austenitiska rostfria stål, där kärnskillnaden är det stabiliserande elementet (SUS321: Ti=4×C-0,70 %; SUS347: Nb+Ta=8×C-1,00 %). Titan och niob förhindrar båda intergranulär korrosion, men niob-stabiliserad SUS347 har bättre högtemperaturstabilitet, vilket gör dem lämpliga för olika högtemperaturservicescenarier.

Jämförelse av kärnparameter

Parameter	SUS321 rostfritt stål	SUS347 rostfritt stål
Kemisk sammansättning (vikt%)	C Mindre än eller lika med 0,08, Si Mindre än eller lika med 1,00, Mn Mindre än eller lika med 2,00, P Mindre än eller lika med 0,045, S Mindre än eller lika med 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-12.00, Ti=4×C-0,9}}, Fealans	C Mindre än eller lika med 0,08, Si Mindre än eller lika med 1,00, Mn Mindre än eller lika med 2,00, P Mindre än eller lika med 0,045, S Mindre än eller lika med 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-13.00, Nb+Ta=80}}B{1}Falance.
Mekaniska egenskaper (glödgade)	Draghållfasthet större än eller lika med 515 MPa, sträckgräns större än eller lika med 205 MPa, töjning större än eller lika med 40 %, hårdhet mindre än eller lika med 201HB	Draghållfasthet större än eller lika med 515 MPa, sträckgräns större än eller lika med 205 MPa, töjning större än eller lika med 40 %, hårdhet mindre än eller lika med 201HB
Servicetemperatur	-196 grader till 870 grader (kontinuerlig service)	-196 grader till 900 grader (kontinuerlig service)
Motsvarande betyg	EN 1.4541, UNS S32100, AISI 321	EN 1.4550, UNS S34700, AISI 347

Nyckelprestandaskillnader: 1. Hög-temperaturstabilitet: SUS347s niobkarbider (NbC) är mer stabila än SUS321s titankarbider (TiC) vid höga temperaturer, inte lätta att bryta ner över 800 grader; SUS321s TiC sönderdelas något vid 850 grader . 2. Intergranulär korrosionsbeständighet: Båda har utmärkt intergranulär korrosionsbeständighet efter svetsning; SUS347 är mer stabil vid långvarig-hög-temperaturservice. 3. Svetsbarhet: Båda har god svetsbarhet, ingen värmebehandling efter-eftersvetsning krävs; SUS347 har bättre motstånd mot sprickor vid svetsning. 4. Bearbetbarhet: SUS321 har något bättre bearbetningsförmåga än SUS347; Niobinnehållet i SUS347 ökar skärmotståndet. 5. Kostnad: SUS347 är 15–20 % dyrare än SUS321.

Tillämplig Scenario Distinktion: SUS321 är lämplig för generella hög-temperatursvetskomponenter, såsom aero-avgasrör, pannvärmeväxlarrör (mindre än eller lika med 870 grader) och kemiska reaktionskärl. SUS347 är lämplig för långvariga-servicekomponenter med-hög temperatur, såsom ånggeneratorer för kärnkraftverk, hög-överhettningsrör för pannor (800-900 grader) och strukturkomponenter för flygindustrin.

Praktiska frågor och svar

F1: Vad är skillnaden mellan stabiliseringsmekanismer för titan och niob? A1: Båda kombineras företrädesvis med kol för att undvika Cr₂3C6-utfällning; TiC har bra låg-temperaturstabilitet, medan NbC har högre hög-temperaturstabilitet, vilket gör SUS347 mer lämpad för lång-hög-temperaturservice. F2: Kan SUS321 ersätta SUS347 i kärnkraftstillämpningar? A2: Nej. Ånggeneratorer i kärnkraftverk kräver lång-service vid 850-900 grader; SUS321:s TiC är benäget att sönderfalla, vilket minskar korrosionsbeständigheten, medan SUS347:s NbC förblir stabil. F3: Vilka svetsmaterial används för SUS321 och SUS347? A3: SUS321 använder ER321 svetstråd; SUS347 använder ER347 svetstråd; båda behöver styra värmetillförseln Mindre än eller lika med 180J/mm för att undvika överhettning. F4: Vad är skillnaden i livslängd mellan SUS321 och SUS347 vid 850 grader? A4: SUS347:s livslängd (större än eller lika med 15 år) är längre än SUS321 (större än eller lika med 10 år); SUS321:s korngränser är benägna att få lätt korrosion efter långvarig-service med hög-temperatur. F5: Hur väljer man mellan SUS321 och SUS347? S5: Välj SUS321 om kostnaden är ett problem och servicetemperaturen är mindre än eller lika med 850 grader; välj SUS347 om långtidsservice-vid 850–900 grader krävs och stabilitet vid hög temperatur är avgörande.