321 roestvrij staal: titanium-Gestabiliseerde interkristallijne corrosie-Resistente kwaliteit

321 roestvrij staal is een titanium-gestabiliseerde verbeterde versie van 304, met toevoeging van 0,10%-0,30% titanium. Titanium combineert bij voorkeur met koolstof om TiC te vormen, waardoor chroomcarbideprecipitatie op korrelgrenzen tijdens lassen of gebruik bij hoge temperaturen wordt voorkomen, waardoor het intergranulaire corrosieprobleem van 304 in het sensibiliseringstemperatuurbereik (450-850 graden) fundamenteel wordt opgelost.

Kernparameters

Chemische samenstelling (gew%): C Kleiner dan of gelijk aan 0,08, Si Kleiner dan of gelijk aan 1,00, Mn Kleiner dan of gelijk aan 2,00, P Kleiner dan of gelijk aan 0,045, S Kleiner dan of gelijk aan 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-12.00, Ti=0.10-0.30, Fe=Balans

Mechanische eigenschappen (gegloeid): Treksterkte groter dan of gelijk aan 520 MPa, vloeigrens groter dan of gelijk aan 205 MPa, rek groter dan of gelijk aan 40%, Brinell-hardheid kleiner dan of gelijk aan 201HB

Servicetemperatuur: 400 graden tot 900 graden (continu gebruik), tot 950 graden voor korte- service

Equivalente kwaliteiten: SUS321 (JIS), EN 1.4541 (EN), UNS S32100 (ASTM)

Prestatievoordelen: Titaniumstabilisatie maakt interkristallijne corrosieweerstand mogelijk zonder thermische behandeling na- het lassen; de kruipsterkte bij hoge- temperaturen is 22% hoger dan die van 304 bij 600 graden; de Cr₂O₃-TiO₂-composietoxidefilm gevormd bij hoge temperaturen heeft een betere compactheid dan 304, met een 30% lagere oxidatiegewichtstoename bij 900 graden; goede lasbaarheid en vervormbaarheid.

Typische toepassingen: hoge-temperatuur-warmtewisselaarbuizen, secundaire circuitpijpleidingen van kerncentrales, chemische kraakovenbuizen, auto-uitlaatsystemen (spruitstukken, katalysatorschalen) en hoge-temperatuurcomponenten in petrochemische katalytische kraakeenheden.

Praktische vraag en antwoord

Vraag 1: Wat is de rol van titanium in 321 roestvrij staal? A1: De affiniteit van titanium voor koolstof is hoger dan die van chroom. Het combineert bij voorkeur met koolstof om stabiel TiC te vormen, waardoor de vorming van Cr₂₃C₆ en de daaruit voortvloeiende chroomuitputting aan de korrelgrenzen wordt vermeden. Thermische simulatietests tonen aan dat na 2 uur bewaren op 650 graden de precipitatie van chroomcarbiden bij de korrelgrenzen van 304 3,2% bereikt, terwijl die van 321 slechts 0,8% bedraagt.

Vraag 2: Zal ​​er een "titanium burn-out" optreden bij het lassen van 321? A2: Ja. Titanium is gevoelig voor oxidatie en uitbranden wanneer de lastemperatuur hoger is dan 1200 graden. TIG-lassen moet worden toegepast, waarbij de stroom wordt geregeld op 100-140 A, de verblijftijd van de boog wordt verkort en pure argonbescherming wordt gebruikt om ervoor te zorgen dat het titaniumgehalte niet minder dan 0,10% bedraagt.

Vraag 3: Wat is het verschil tussen 321 en 304 in termen van intergranulaire corrosieweerstand? A3: 304 is gevoelig voor intergranulaire corrosie als het na het lassen lange tijd in het bereik van 450-850 graden blijft (sensibilisatiezone); 321 produceert, dankzij de titaniumstabilisatie, geen sensibilisatie, ook al blijft het lange tijd in de sensibiliseringszone, en heeft het een uitstekende intergranulaire corrosieweerstand zonder warmtebehandeling na het lassen.

Vraag 4: Is 321 geschikt voor ketelbuizen met hoge- temperatuur en hoge- druk? A4: Ja. Het heeft een uitstekende kruipsterkte bij hoge- temperaturen en weerstand tegen intergranulaire corrosie, en kan worden gebruikt als oververhitter van ketels en opwarmbuizen in het temperatuurbereik van 400-850 graden en een druk van minder dan of gelijk aan 10 MPa. Opgemerkt moet worden dat de wanddikte redelijkerwijs moet worden ontworpen in overeenstemming met de werkdruk om de structurele veiligheid te garanderen.

Vraag 5: Hoe ga ik om met het oppervlak van roestvrij staal 321 om de oxidatieweerstand bij hoge- temperaturen te verbeteren? A5: Voer na verwerking een passivatiebehandeling uit met een oplossing van 25% salpeterzuur + 2% fluorwaterstofzuur (kamertemperatuur, 20 minuten) om een ​​dichte Cr₂O₃-TiO₂-composietoxidefilm te vormen; Voor componenten die boven 800 graden worden gebruikt, kan een hoge-temperatuurbestendige keramische coating op het oppervlak worden aangebracht om de oxidatieweerstand verder te verbeteren.