ASTM A213 TP321 roestvrijstalen, helder gegloeide buis: eigenschappen en toepassingen

Wat is ASTM A213 TP321 roestvrijstalen buis?

ASTM A213 omvat naadloze ferritische en austenitische stalen ketel-, oververhitter- en warmtewisselaarbuizen. Kwaliteit TP321 is een titanium-gestabiliseerd austenitisch roestvrij staal. Titanium combineert bij voorkeur met koolstof, zodat chroomcarbiden niet neerslaan op de korrelgrenzen wanneer het staal in het sensibilisatiebereik van 427-816 graden Celsius (800-1500 graden Fahrenheit) wordt gehouden. TP321 is daarom bestand tegen interkristallijne corrosie na het lassen en bij hoge temperaturen, waarbij staalsoorten van het type 304 gevoelig zouden worden.

Vergeleken met 304 en 304H biedt TP321 superieure kruip- en spanning-breukeigenschappen in het hogere- temperatuurbereik, gecombineerd met een goede lage- temperatuurtaaiheid. Het kan niet worden gehard door warmtebehandeling; versterking wordt alleen bereikt door koudvervormen. Het staal kan gemakkelijk worden gelast en vervaardigd volgens de standaard werkplaatspraktijk.

Gelijkwaardige cijfers

Standaard	Cijfer	UNS	NL Benaming	JIS	BS
ASTM A213 / A312	TP321	S32100	1.4541 / X6CrNiTi18-10	SUS321TP	321S31
ASTM A213 / A312	TP321H	S32109	1.4878 / X8CrNiTi18-10	SUS321HTP	321S51

Chemische samenstelling (ASTM A213)

De titaniumlimieten worden uitgedrukt in verhouding tot het koolstofgehalte, aangezien het doel van titanium is om de koolstof in het staal te stabiliseren.

Element, %	TP321	TP321H
Koolstof C	Maximaal 0,08	0.04-0.10
Mangaan Mn	Maximaal 2,00	Maximaal 2,00
Fosfor P	Maximaal 0,045	Maximaal 0,045
Zwavel S	Maximaal 0,030	Maximaal 0,030
Silicium Si	Maximaal 0,75	Maximaal 0,75
Chroom Cr	17.0-19.0	17.0-19.0
Nikkel Ni	9.0-12.0	9.0-12.0
Titanium Ti	5 x C min, 0,70 max	4 x C min, 0,70 max

Mechanische eigenschappen (ASTM A213)

Eigendom	TP321	TP321H
Treksterkte Rm	515 MPa (75 ksi) min	515 MPa (75 ksi) min
0,2% vloeigrens Rp0,2	205 MPa (30 ksi) min	205 MPa (30 ksi) min
Verlenging van 50 mm	35% min	35% min
Hardheid	Maximaal 192 HBW / 90 HRB	Maximaal 192 HBW / 90 HRB
Oplossingsgloeiende temperatuur	1040 graden C min	1095 graden C min

Helder gegloeide afwerking

Heldergloeien is een laatste warmtebehandeling die wordt uitgevoerd in een beschermende atmosfeer, meestal waterstof of een waterstof-stikstofmengsel, in plaats van lucht. Omdat er geen zuurstof het oppervlak bereikt, vormt zich geen oxidehuid en verlaat de buis de oven met een glad, helder, reflecterend oppervlak dat geen beitsen of mechanische reiniging vereist.

Voor de TP321-buis biedt de heldergegloeide afwerking verschillende praktische voordelen: een schoon oppervlak dat gemakkelijker te reinigen is in de voedingsmiddelen- en farmaceutische sector, verbeterde corrosieweerstand door een continue passieve film en een lage oppervlakteruwheid die doorgaans wordt gespecificeerd bij Ra van 0,4 micrometer of minder. BA-buis heeft daarom de voorkeur voor hygiënische leidingen, instrumentenbuizen, warmtewisselaarbuizen en elke toepassing waarbij oppervlaktereinheid belangrijk is.

Typische toepassingen

Oververhitter, naverwarmer en ketelbuizen bij energieopwekking.

Shell{0}}en-buizenwarmtewisselaars en condensors in chemische en petrochemische fabrieken.

Apparatuur voor voedselbereiding, vooral in chloride-omgevingen.

Kustarchitectonische lambrisering, balustrades en bekleding.

Uitlaatsystemen voor vliegtuigen en scheepsaccessoires.

Chemische containers, inclusief transportschepen.

Veelgestelde vragen

Q1. Waarom wordt titanium toegevoegd aan TP321?

Titanium is een sterke carbidevormer. Het reageert bij voorkeur met koolstof boven chroom, zodat chroomcarbiden bij blootstelling aan 427-816 graden Celsius niet neerslaan op de korrelgrenzen. Dit voorkomt sensibilisatie en intergranulaire corrosie.

Vraag 2. Wat is het verschil tussen TP321 en TP321H?

TP321 heeft een koolstoflimiet van maximaal 0,08%. TP321H heeft een gecontroleerd koolstofgehalte van 0,04-0,10%, wat zorgt voor een hogere kruip- en breuksterkte bij hogere temperaturen. Beide kwaliteiten vereisen titaniumstabilisatie en TP321H wordt oplossingsgegloeid bij een hogere minimumtemperatuur.

Q3. Wat is het verschil tussen heldergloeien en conventioneel gloeien?

Conventioneel gloeien gebeurt aan de lucht en produceert een oxidehuid die moet worden verwijderd door beitsen. Het heldergloeien wordt uitgevoerd in een beschermende waterstof- of stikstofatmosfeer, zodat het oppervlak zonder verdere behandeling oxidevrij, glad en reflecterend blijft.

Q4. Wat is de maximale bedrijfstemperatuur van TP321?

TP321 is geschikt voor continu gebruik tot ongeveer 816 graden Celsius en wordt veel gebruikt in het bereik van 427-816 graden Celsius, waar 304 gevoelig zou worden. Boven dit bereik worden kruipsterkte en oxidatieweerstand beperkende factoren.

Vraag 5. Hoe verhoudt TP321 zich tot TP304?

TP304 heeft geen stabiliserend element en kan sensibiliseren in het bereik van 427-816 graden Celsius. TP321 is bestand tegen sensibilisatie en heeft superieure kruip- en spanningsbreuk--eigenschappen bij hoge temperaturen. Daarom wordt het gekozen voor oververhitters en chemische toepassingen bij hoge temperaturen.

Vraag 6. Welke specificatie heeft betrekking op naadloze roestvrijstalen ketel- en warmtewisselaarbuizen-?

ASTM A213 / ASME SA213 omvat naadloze ferritische en austenitische ketel-, oververhitter- en warmtewisselaarbuizen. Gerelateerde specificaties zijn ASTM A312 voor buizen en ASTM A269 voor naadloze en gelaste buizen voor algemeen gebruik.