Titan-stabiliserat rostfritt stål 321

Rostfritt stål 321 är en titan-stabiliserad austenitisk kvalitet härledd från 304, som löser intergranulär korrosion i svetsade eller hög-värmeapplikationer. Titan (5×C–0,70%) binder kol, vilket säkerställer stabilitet i 425–815 grader, vilket gör den idealisk för flygplansavgaser och kryogena kärl.

Kemisk sammansättning (nyckel, % ASTM A240): C Mindre än eller lika med 0,08; 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 515MPa; Avkastningsstyrka större än eller lika med 205 MPa; Förlängning Större än eller lika med 40 %; Hårdhet Mindre än eller lika med 217HB

Prestandafördelar: Titan-stabiliserad korrosionsbeständighet; 870 graders servicetemp; utmärkt kryogen duktilitet; kostnads-effektiv kontra Mo-innehållande betyg.

Ansökningar: Flygplansavgaser, värmeväxlare, raketbränsletankar, matugnar.

Motsvarande betyg: EN1.4541, JIS SUS321, DIN X6CrNiTi18-10

Jämförelse med 316Ti: 321 saknar Mo (dålig kloridbeständighet) men är billigare; 316Ti passar marin, 321 för torr hög värme.

Vanliga frågor

Hur stabiliserar titan 321? Titan har starkare kolaffinitet än krom. Vid upphettning (svetsning/870 graders service) bildar den titankarbider, vilket förhindrar bildning av kromkarbid som utarmar Cr och orsakar korrosion. Detta håller Cr jämnt fördelat och bibehåller oxidskiktet även i HAZ. Till skillnad från 304 behöver 321 ingen efter-svetsglödgning, vilket sparar produktionstid.

 

Kan 321 användas i kryogenik? Ja-dess austenitiska struktur förblir stabil under -150 grader, till skillnad från spröda ferritiska kvaliteter. Den bibehåller större än eller lika med 40 % förlängning vid -196 grader (temperatur för flytande kväve), vilket förhindrar katastrofala fel. Titankarbider förfinar korn, vilket ökar segheten vid låg temperatur. Svetsade kryogena kärl (raketbränsletankar) använder 321 eftersom det undviker intergranulär korrosion, till skillnad från 304.

 

Vad är "svetsnedbrytning" och hur undviker 321 det? Svetsnedbrytning är intergranulär korrosion i 304:s HAZ: 425–815 graders uppvärmning bildar kromkarbider, vilket skapar Cr-utarmade zoner. 321s titan binder kol först, även i HAZ, så inga Cr-utarmade zoner behöver bildas 1 till anne grads 1 till anne detta, men 321 svetsar är korrosions-beständiga direkt efter-svetsning.

Hur presterar 321 jämfört med. 304 vid höga temperaturer? 304 korroderar över 425 grader (svetsad), men 321 förblir stabil upp till 870 grader. Vid 700 grader behåller 321 85–90 % sträckgräns (304 förlorar 20 %). Titankarbider motstår termisk cykling, vilket minskar trötthet i ugnsdelar. 304 passar låga temperaturer; 321 är överlägset för hög-värme/svetsade komponenter.

 

Vilken värmebehandling är bäst för 321? Glödga vid 925–1100 grader (30–60 min/25 mm tjocklek) för att eliminera arbetshärdning och bilda fina titankarbider. Vatten släcker snabbt-långsam kylning låter kol reagera med Cr, vilket försvinner effekten av titan. Undvik överhettning över 1100 grader (löser upp titankarbider). Ingen efter{11}}svetsbehandling behövs, men glödgning återställer duktiliteten om HAZ-arbetet-härdar.