Högt-kol rostfritt stål 321H

Rostfritt stål 321H är en variant av 321 med hög-kolhalt (0,04–0,10 %), designad för att öka hög-temperaturstyrka och krypmotstånd. Fler titankarbider (från högre koldioxid) förstärker dess struktur, vilket gör den idealisk för 800–900 graders lastbärande delar- som pannöverhettare.

Kemisk sammansättning (nyckel, % ASTM A240): C0,04-0,10; Cr17,0–19,0; Ni9,0–12,0; Ti5×C–0,70 (min 0,10); Mn Mindre än eller lika med 2,0

Mekaniska egenskaper (glödgade): Draghållfasthet större än eller lika med 550 MPa; Avkastningsstyrka större än eller lika med 220 MPa; Förlängning Större än eller lika med 35 %; Hårdhet Mindre än eller lika med 235HB

Prestandafördelar: 900 graders servicetemp; 50 % mindre krypning än 321 vid 850 grader; titanstabilisering; god termisk spänningsbeständighet.

Ansökningar: Pannöverhettare, turbindelar, tunga-ugnselement.

Motsvarande betyg: EN1.4542, JIS SUS321H, DIN X10CrNiTi18-10

Jämförelse med 321: 321H har högre draghållfasthet (550 vs. 515MPa); 321 är billigare för Mindre än eller lika med 800 grader, 321H för 800–900 graders hög spänning.

Vanliga frågor

Varför förbättrar högre kol 321H:s höga-temperaturprestanda? 0,04–0,10 % kol reagerar med titan och bildar fler titankarbider än 321. Dessa hårda karbider stiftar korngränser, saktar ner atomernas rörelse (orsakar mjukning/krypning) vid höga temperaturer. Vid 850 grader är 321H:s sträckgräns 15–20 % högre än 321. Finare korn från extra karbider minskar korngränsens glidning, en viktig orsak till krypning, vilket förbättrar strukturell stabilitet.

 

Behåller 321H korrosionsbeständighet med högre kol? Ja-titanhalten skalar med kol (5×C min0,10%). För 0,10%C binder Ti större än eller lika med 0,50% allt kol, vilket förhindrar kromkarbider. Inga Cr-utarmade zoner bildas, så intergranulär korrosionsbeständighet matchar 321. Endast i extrema syror släpar den efter något, försumbar för sin avsedda användning för hög-värme.

 

Hur jämför 321Hs temperaturintervall med andra kvaliteter? Dess 900 graders max service ligger mellan 321 (870 grader) och 309S (980 grader). Pannöverhettare (800–850 grader) använder 321H-321 kryper överdrivet, 309S är för dyrt. 347H (980 grader) är dyrare; 310S (1150 grader) är för ultra-hög värme. 321H är kostnadseffektivt-för 800–900 graders lastbärande delar.

Vilka tillverkningsskillnader finns mellan 321H och 321? Använd 321H filler (321 filler försvagar svetsar); något högre svetsström säkerställer smältning (låg värme fortfarande kritisk). Böjning kräver mer kraft (220 vs. 205MPa sträckgräns)-förglödgning för-komplexa böjar. Maskin 10–15 % långsammare (235 vs. 217HB hårdhet); använd hårdmetallverktyg. Glödgning efter-tillverkning (samma som 321) för att lindra stress.

 

När ska man välja 321H framför 347H? 347H (niob-stabiliserad) klarar 980 grader men kostar mer. 321H är billigare för 800–900 grader (panndelar). 321H svetsar lättare (347H riskerar att spricka med dåliga parametrar). I svavelrika{11}}miljöer är 321H bättre (niob bildar spröda sulfider). Välj 321H för låg-svetsning, 800–900 graders appar; 347H för ultra-hög värme/tung svetsning.