ASTM A213 TP321H roestvrijstalen heldergegloeide buis voor warmtewisselaar

Wat is ASTM A213TP321H?

ASTM A213 TP321H is een titanium-gestabiliseerde austenitische roestvrijstalen buiskwaliteit die valt onder ASTM A213, de specificatie voor naadloze ferritische en austenitische gelegeerde-stalen ketel-, oververhitter- en warmtewisselaarbuizen-. Het H-achtervoegsel identificeert een gecontroleerd koolstofbereik van 0,04 tot 0,10 procent, wat de kruipsterkte bij verhoogde temperaturen verhoogt in vergelijking met standaard TP321. De kwaliteit is geregistreerd als UNS S32109 en komt overeen met JIS SUS321H en, in plaat- en stripvorm, met EN X6CrNiTi18-10 (1.4940).

Titanium is de belangrijkste legeringstoevoeging. Het combineert bij voorkeur met koolstof om stabiele titaniumcarbiden te vormen, zodat chroomcarbiden niet neerslaan op de korrelgrenzen tijdens het lassen of bij hoge- temperaturen. Als gevolg hiervan is TP321H bestand tegen interkristallijne corrosie, zelfs na het lassen, en kan het worden gebruikt in het sensibiliseringsbereik van ongeveer 425 tot 850 C zonder het verlies aan corrosieweerstand dat te zien is bij niet-gestabiliseerde kwaliteiten.

Chemische samenstelling (ASTM A213)

Element	Vereiste (gew.%)
Koolstof (C)	0.04 - 0.10
Mangaan (Mn)	Maximaal 2,00
Fosfor (P)	Maximaal 0,045
Zwavel (S)	Maximaal 0,030
Silicium (Si)	Maximaal 0,75
Chroom (Cr)	17.00 - 19.00
Nikkel (Ni)	9.00 - 12.00
Titaan (Ti)	4 x C min, 0,60 max
Ijzer (Fe)	Evenwicht

Mechanische eigenschappen (gegloeid)

Eigendom	Waarde
Treksterkte	515 MPa min
Opbrengststerkte (0,2% offset)	205 MPa min
Verlenging in 2 inch	35% min
Dikte	ongeveer 8,0 g/cm3

Waarden zijn van toepassing op de gegloeide toestand zoals vereist door ASTM A213 voor naadloze buizen.

Waarom helder gloeien belangrijk is

Het heldergloeien wordt uitgevoerd in een beschermende atmosfeer van waterstof of stikstof in plaats van lucht, zodat het buisoppervlak na de warmtebehandeling vrij blijft van oxideaanslag. Bij warmtewisselaarbuizen vermindert het heldere, schone oppervlak de vervuiling, verbetert de warmteoverdracht en vereenvoudigt de daaropvolgende reiniging en passivering. De afwerking wordt vooral gewaardeerd in sanitaire en hoog{2}}zuivere proceslijnen waar de oppervlaktekwaliteit rechtstreeks van invloed is op de levensduur.

Bedrijfstemperatuur en toepassingen

De TP321H is gewoonlijk geschikt voor continu gebruik tot ongeveer 870 C, en het H-koolstofbereik biedt hogere toelaatbare ontwerpspanningen dan de TP321 boven ongeveer 540 C. Typische toepassingen zijn onder meer oververhittings- en herverwarmingsbuizen van ketels, voedingswaterverwarmers, verwarmingsbuizen van raffinaderijen, buizen van petrochemische warmtewisselaars en gelaste interne onderdelen van drukvaten die na het lassen tussen 425 en 850 C werken.

Lassen en fabricage

Deze kwaliteit kan gemakkelijk worden gelast met conventionele methoden, waaronder TIG en MIG. Bijpassende vulstof zoals ER321 wordt aanbevolen, zodat het lasmetaal de titaniumstabilisatie behoudt; ER347 is een alternatief waarbij columbiumstabilisatie de voorkeur heeft. De buis kan koud gebogen en uitlopend worden gemaakt met behulp van standaard austenitische praktijken. Vanwege de titaniumtoevoeging moet het smeltbad worden beschermd door voldoende beschermgas om titaniumoxidatie te voorkomen.

Veelgestelde vragen

1. Wat betekent het achtervoegsel H in TP321H?

De H geeft een gecontroleerd koolstofgehalte aan van 0,04 tot 0,10 procent, wat de kruipsterkte en de ontwerptoelaatbare hoge- temperaturen verbetert in vergelijking met standaard TP321.

2. Waarin verschilt TP321H van TP321?

Beide zijn titaniumgestabiliseerd. TP321H heeft het hogere gecontroleerde koolstofbereik en is gespecificeerd waar kruipweerstand op lange termijn bij verhoogde temperaturen vereist is, bijvoorbeeld in ketelbuizen. Er wordt gekozen voor TP321 waarbij maximale corrosieweerstand na het lassen prioriteit heeft.

3. Is TP321H bestand tegen interkristallijne corrosie na het lassen?

Geen enkel roestvast staal is immuun, maar titaniumstabilisatie onderdrukt de neerslag van chroomcarbide, dus TP321H vertoont een goede weerstand tegen intergranulaire corrosie in de -gelaste toestand binnen het ontwerptemperatuurbereik.

4. Welk vulmetaal wordt gebruikt om TP321H te lassen?

ER321-vulmiddel is de gebruikelijke keuze omdat het de titaniumstabilisatie in het lasmetaal handhaaft. ER347 is een veelgebruikt alternatief waarbij niobiumstabilisatie de voorkeur heeft.

5. Wat is de maximale bedrijfstemperatuur voor TP321H-buizen?

Continu gebruik wordt gewoonlijk geschat op ongeveer 870 C. Boven dit bereik moet het kruip- en oxidatiegedrag worden beoordeeld aan de hand van de geldende ontwerpcode voor het specifieke onderdeel.

6. Kan TP321H worden gebruikt in chlorideomgevingen?

TP321H is een austenitische kwaliteit zonder molybdeen, waardoor de weerstand tegen chlorideputvorming beperkt is. Voor zeewater of procestoepassingen met een hoog-chloorgehalte is een molybdeen-lagersoort zoals 316L of 316Ti de betere keuze.