321H roostevaba teras, titaaniga stabiliseeritud austeniitklass, tähisega UNS S32109, on roostevaba terase 321 kõrgem -süsinikuga variant, mis pakub paremat roomamiskindlust ja tugevust kõrgetel temperatuuridel.
Selles blogis tutvustame 321H roostevaba terase omadusi, sealhulgas selle keemilist koostist, füüsikalisi omadusi, mehaanilisi omadusi ja eeliseid.
Mis on 321H roostevaba teras?
321H (UNS S32109) on klassikalise titaani-stabiliseeritud 321 sulami kõrge süsinikusisaldusega versioon. Tähis "H" näitab kontrollitud süsinikusisaldust (0,04-0,10%), mis on spetsiaalselt suurendatud kõrgel temperatuuril tugevuse jaoks.
Nagu standard 321, on see stabiliseeritud titaaniga, et vältida kahjulikku kroomkarbiidi moodustumist, kuid kõrgendatud süsinikusisaldus tagab suurepärased roomamis- ja pingerebenemisomadused.
321H roostevaba terasKeemiline koostis
Täpne koostis on 321H käitumise aluseks. Võtmeelemendid on järgmised (tavaline massiprotsent vastavalt ASTM A213/A312):
Kroom (Cr): 17.0 - 19.0% - Tagab põhilise korrosiooni- ja oksüdatsioonikindluse, moodustades passiivse pinnakihi.
Nikkel (Ni): 9.0 - 12.0% - Stabiliseerib austeniitset mikrostruktuuri, tagades sitkuse, plastilisuse ja vastupidavuse redutseerivatele hapetele.
Süsinik (C): 0.04 - 0.10% - Tahtlikult tõstetud, et suurendada tõmbe- ja roomamistugevust kõrgel-temperatuuril.
Titaan (Ti): vähemalt 4*(C%), tavaliselt ~0,70% - Kriitiline stabilisaator. Titaanil on suurem afiinsus süsiniku suhtes kui kroomil. See moodustab stabiilsed titaankarbiidid (TiC), sidudes tõhusalt süsiniku ja takistades kroomkarbiidide moodustumist terade piiridel temperatuuril 800–1500 °F (427–816 kraadi).
Mangaan (Mn): 2,0% või vähem
Räni (Si): 0,75% või vähem
Fosfor (P): 0,045% või vähem
Väävel (S): 0,030% või vähem
Raud (Fe): tasakaal.
Ti:C suhe on ülioluline. Minimaalne suhe 4:1 tagab piisava titaani süsinikusisalduse täielikuks stabiliseerimiseks.
321H roostevaba terasFüüsikalised omadused
Need loomupärased omadused on suures osas muutumatud standardist 321:
Tihedus: 0,29 naela/in³ (8,0 g/cm³)
Sulamisvahemik: 2550-2590 kraadi F (1399-1421 kraadi)
Erikuumus (32–212 kraadi F / 0–100 kraadi): 0,12 BTU/nael. kraad F (500 J/kg·K)
Soojusjuhtivus: temperatuuril 212 °F (100 kraadi): 9,3 BTU·in/(hr·ft²·° F) [16,2 W/(m·K)]
Soojuspaisumise koefitsient: 9,2 x 10⁻⁶ kraadi F kohta (16,6 x 10⁻⁶ kraadi kohta F) vahemikus 32–212 kraadi F. See paisumiskiirus on kõrgem kui süsinikterasel, mis on süsteemi projekteerimisel põhitegur.
Elastsusmoodul (pinge): 28,3 x 106 psi (195 GPa) toatemperatuuril.
321H roostevaba terasMehaanilised omadused
Tegelikud väärtused sõltuvad toote kujust ja suurusest. Allpool toodud väärtused on tüüpilised lõõmutatud materjalile vastavalt ASTM-i standarditele.
Tõmbetugevus: 75 000 psi (515 MPa) min
Tootmistugevus (0,2% nihe): 30 000 psi (205 MPa) min
Pikenemine 2 tolli: 35% min
Kõvadus (Brinell): max 170 HB (lõõmutatud seisund)
Kõrge{0}}temperatuuri eelis: kuigi toatemperatuuri tugevus on võrreldav teiste austeniitmaterjalidega, eristub 321H tõeliselt kõrgel temperatuuril.
Selle roometugevus ja pingerebendustugevus on oluliselt paremad kui standardsed 304/304H ja isegi 321 temperatuuril üle 1000 kraadi F (538 kraadi). See võimaldab konstrueerida õhemate{6}}seinaga komponente või töötada kuumal töökorras kõrgemal rõhul.
321H roostevabast terasest eelised
Vastupidavus sensibiliseerimisele ja teradevahelisele korrosioonile: see on disaini peamine eesmärk. Sidides süsinikku titaankarbiididena, takistab 321H kroomi{2}}vaesestatud tsoonide teket terapiiridel, muutes selle ideaalseks keevitamiseks ja kõrgel temperatuuril{3}}, kus standardne 304/304H on vastuvõtlik.
Suurepärane tugevus kõrgel{0}}temperatuuril: kontrollitud kõrgem süsinikusisaldus suurendab otseselt lühiajalist-tõmbe- ja, mis veelgi olulisem, pikaajalist-libisemis- ja pingerebenemisomadusi.
Suurepärane oksüdatsioonikindlus: kroomisisaldus moodustab stabiilse, kleepuva oksiidikihi (Cr₂O₃), mis kaitseb mitteväärismetalli katlakivi ja lagunemise eest pidevas töös kuni ~1500 kraadi F (816 kraadi) ja katkendlikul kasutamisel kuni ~1600 kraadi F (871 kraadi).
Hea üldine korrosioonikindlus: see toimib sarnaselt 304-ga paljudes atmosfääri-, keemilistes ja happelistes keskkondades, olles vastupidav orgaanilistele kemikaalidele, toiduvärvidele ja enamikule oksüdeerivatele hapetele.
Keevitatavus: Suurepärane, kasutades tavalisi kaarkeevitusprotsesse. Keevisõmbluse järel{1}}kuumtöötlus ei ole stabiliseerimise tõttu korrosioonikaitseks üldiselt nõutav, kuid seda võib täpsustada pinge maandamiseks.
Kui hankite 321H torusid või liitmikke,võtke meiega ühendustkonkurentsivõimeliste hinnapakkumiste ja asjatundlike juhiste saamiseks.
