Warmtebehandeling en lassen van SUS321 roestvrij staal

Waarom warmtebehandeling belangrijk is voor SUS321

SUS321 (JIS-aanduiding, EN 1.4541, UNS S32100) is een austenitisch roestvrij staal gestabiliseerd met titanium, met een titaniumgehalte van minstens vijf keer het koolstofgehalte. Titanium combineert met koolstof om titaniumcarbide te vormen, waardoor het neerslaan van chroomcarbide op de korrelgrenzen tijdens het lassen of blootstelling aan hoge- temperaturen wordt voorkomen. Een juiste warmtebehandeling zorgt ervoor dat deze stabilisatie behouden blijft en bepaalt de corrosie en prestaties bij hoge- temperaturen van het materiaal.

Oplossing gloeien

De standaard warmtebehandeling is oplossingsgloeien bij 1050-1100 graden C, gevolgd door snelle koeling in water of door snelle luchtkoeling. Hierdoor worden legeringselementen opgelost in de austenitische matrix, wordt de ductiliteit na koudvervormen hersteld en blijft het titanium beschikbaar voor daaropvolgende stabilisatie. Voor plaat en plaat is deze behandeling gespecificeerd in JIS G4304 en G4305; de mechanische eisen omvatten een minimale treksterkte van 520 MPa en een minimale vloeigrens van 205 MPa.

Stabilisatiebehandeling

Voor gebruik in het sensibiliseringsbereik (ongeveer 425-860 graden C) of na het lassen zorgt een stabilisatiebehandeling bij ongeveer 850-930 graden C gevolgd door langzame afkoeling ervoor dat titanium volledig reageert met koolstof, waardoor titaniumcarbide neerslaat en het risico op intergranulaire corrosie wordt geëlimineerd. Deze behandeling is kenmerkend voor gestabiliseerde kwaliteiten zoals SUS321; het moet niet worden verward met de verouderingsbehandelingen die worden gebruikt voor precipitatiehardende staalsoorten.

Stressverlichting bij kou-Bewerkte delen

Waar spanningsverlichting nodig is na ernstige koude vervorming, wordt deze uitgevoerd in het stabilisatiebereik in plaats van in het sensibiliserende venster, zodat het materiaal zijn corrosieweerstand behoudt. Stressverlichting bij lage-temperaturen onder ongeveer 400 graden C geeft slechts gedeeltelijke ontspanning en wordt zelden gebruikt voor austenitische kwaliteiten.

Lassen van SUS321

SUS321 heeft een goede lasbaarheid, maar titanium wordt gemakkelijk geoxideerd in de boog. Gebruik schone oppervlakken, argonafscherming met hoge{2}}zuiverheid (minstens 99,99%), een korte boog en een lage warmte-inbreng. TIG- en MIG-lassen komen vaak voor; Voor dikkere secties wordt SMAW gebruikt. Voorverwarmen is over het algemeen niet nodig; houd de interpasstemperatuur laag, doorgaans niet boven de 150 graden C, om de graangroei te beperken. Aanbevolen vulmetalen zijn ER347/E347 (niobium-gestabiliseerd) of ER321/E321 (titanium-gestabiliseerd). Warmtebehandeling na-het lassen is normaal gesproken niet vereist; waar maximale corrosieweerstand is gespecificeerd, wordt stabilisatiegloeien bij 850-950 graden C met langzame koeling toegepast.

Veelgestelde vragen

1. Wat is de gloeitemperatuur van de oplossing voor SUS321?

1050-1100 graden C met snelle koeling, door waterkoeling of snelle luchtkoeling.

2. Heeft SUS321 een verouderingsbehandeling nodig?

Nee. Gestabiliseerde austenitische kwaliteiten maken gebruik van stabilisatiegloeien bij ongeveer 850-930 graden C; verouderingsbehandelingen zijn van toepassing op precipitatiehardende kwaliteiten.

3. Waarom stabiliseren op 850-930 graden C?

Om titaniumcarbide neer te slaan, zodat koolstof tijdens later gebruik geen chroomcarbide kan vormen aan de korrelgrenzen.

4. Welk vulmetaal wordt gebruikt voor het lassen van SUS321?

ER347/E347-16 (niobium-gestabiliseerd) wordt vaak gebruikt; ER321/E321-16 is een alternatief.

5. Is voorverwarmen vereist?

Over het algemeen nee. Houd de interpasstemperatuur laag, bij voorkeur niet boven de 150 graden C.

6. Wat is de bedrijfstemperatuurlimiet van SUS321?

Voor kruip-bestendigheid is SUS321 geschikt tot ongeveer 700 graden C, hoger dan de niet-gestabiliseerde 304.

7. Is een warmtebehandeling na- het lassen vereist?

Normaal gesproken niet; een stabilisatiegloeien bij 850-950 graden C wordt alleen toegepast als maximale corrosieweerstand vereist is.