เหล็กกล้าไร้สนิม 304L กับ 321 ออสเตนนิติก: เชื่อมคาร์บอนต่ำ-เทียบกับไทเทเนียม-เสถียรสูง-

 

องค์ประกอบหลักและความแตกต่างด้านประสิทธิภาพหลักคืออะไร

304L ประกอบด้วยโครเมียม 18–20%, Ni 8–10.5%, น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.03% C โดยไม่มีส่วนประกอบของสารทำให้คงตัว คาร์บอนต่ำพิเศษ-ป้องกันการตกตะกอนของคาร์ไบด์ระหว่างการเชื่อม ขจัดความจำเป็นในการอบชุบด้วยความร้อนหลังการเชื่อม-ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนเล็กน้อย 321 มีอัตราส่วน Cr/Ni เท่ากันบวก 0.4–0.8% Ti ซึ่งจับคาร์บอนเพื่อสร้างไทเทเนียมคาร์ไบด์ที่เสถียร โครงสร้างนี้ต้านทานการเสื่อมสลายของขอบเขตเกรนที่อุณหภูมิสูงถึง 800 องศา ซึ่งเกินขีดจำกัดความเสถียรทางความร้อนของ 304L ที่ ~450 องศา อย่างมาก ทั้งสองเกรดไม่มี-คุณสมบัติแม่เหล็กในสถานะอบอ่อน โดย 321 ให้ความต้านทานแรงดึงสูงขึ้น ~15% ที่อุณหภูมิสูง

คุณสมบัติเหมาะสมกับการใช้งานที่แตกต่างกันอย่างไร

304L เป็นอุปกรณ์หลักสำหรับการเชื่อมส่วนประกอบที่มีการกัดกร่อนเล็กน้อย- เช่น ถังแปรรูปอาหาร ท่อส่งน้ำจืด โครงสร้างสถาปัตยกรรมในร่ม และอุปกรณ์ทางเภสัชกรรม321 ครองส่วนประกอบที่เชื่อมด้วยอุณหภูมิสูง-: ท่อฮีตเตอร์ซุปเปอร์ฮีตเตอร์ของหม้อไอน้ำ แผ่นรองเตาอุตสาหกรรม ส่วนหัวของท่อไอเสียรถยนต์ และอุปกรณ์ภายในเครื่องปฏิกรณ์เคมีที่ทำงานที่อุณหภูมิ 500–800 องศา

ในสถานการณ์ใดที่เกรดหนึ่งไม่สามารถถูกแทนที่ได้เหนืออีกเกรดหนึ่ง

เลือก 304L สำหรับชิ้นส่วนเชื่อมที่อุณหภูมิต่ำ-โดยมีต้นทุน-ไวต่อ-ความร้อน-ในสภาพแวดล้อมที่สัมผัสกับความร้อน - โลหะผสมไทเทเนียมของ 321 เพิ่มต้นทุนที่ไม่จำเป็น เลือกใช้ 321 สำหรับส่วนประกอบที่ต้องสัมผัสกับอุณหภูมิที่คงอยู่สูงกว่า 450 องศา โดยเฉพาะชุดประกอบที่เชื่อม - 304L จะได้รับผลกระทบจากการกัดกร่อนตามขอบเกรนและการสูญเสียความแข็งแรงในสภาวะเหล่านี้

ต้นทุนและการแลกเปลี่ยนการประดิษฐ์-ระหว่างสองเกรดคือเท่าใด

321 มีราคาสูงกว่า 304L ถึง 15–20% เนื่องจากการเติมไทเทเนียมและการควบคุมองค์ประกอบของโลหะผสมที่เข้มงวดมากขึ้น 304L มีความสามารถในการขึ้นรูปและการเชื่อมที่เหนือกว่าสำหรับการผลิตเกจวัดบาง- 321 ต้องใช้การเชื่อมด้วยความร้อนต่ำ (GTAW) - เพื่อป้องกันไม่ให้ไททาเนียมคาร์ไบด์แข็งตัว ทั้งสองเกรดตัดเฉือนได้ดีกับเครื่องมือคาร์ไบด์ แม้ว่าความแข็งแรงสูงกว่าของ 321 จะเพิ่มการสึกหรอของเครื่องมือเล็กน้อยในระหว่างการตัดเฉือนหนักก็ตาม

ข้อจำกัดที่สำคัญและแนวทางการคัดเลือกคืออะไร?

304L ไม่เหมาะสำหรับการเดินเรือหรือในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์-สูง- อัปเกรดเป็น 316L สำหรับกรณีการใช้งานเหล่านี้ 321 สูญเสียข้อได้เปรียบด้านความเสถียรที่ต่ำกว่า 450 องศา ; หลีกเลี่ยง-การระบุมากเกินไปสำหรับการใช้งานที่อุณหภูมิต่ำ- จัดลำดับความสำคัญ 304L สำหรับชิ้นส่วนที่มีการกัดกร่อนเล็กน้อย-ด้วยความร้อนต่ำ เลือก 321 สำหรับ-งานเชื่อมที่อุณหภูมิสูง