เหล็กกล้าไร้สนิม SUS321: เกรดออสเทนนิติกที่ทนต่ออุณหภูมิ-สูง

สแตนเลส SUS321 คืออะไร?

SUS321 เป็นสเตนเลสออสเทนนิติกที่เสถียรด้วยไทเทเนียม ในระหว่างการให้บริการหรือการเชื่อมที่อุณหภูมิสูง- ไทเทเนียมจะรวมตัวกับคาร์บอนเพื่อสร้างไทเทเนียมคาร์ไบด์ที่เสถียร ดังนั้นโครเมียมจึงยังคงอยู่ในสารละลายของแข็งที่ขอบเขตของเกรน ซึ่งจะช่วยป้องกันการสูญเสียโครเมียมและการกัดกร่อนตามขอบเกรนที่ตามมา ซึ่งเป็นเหตุผลหลักที่เลือกใช้ SUS321 สำหรับอุปกรณ์ที่ทำงานที่อุณหภูมิระหว่างประมาณ 450 องศา ถึง 850 องศา

SUS321 สามารถใช้สำหรับการบริการต่อเนื่องสูงถึงประมาณ 850 องศา และสำหรับการสัมผัสระยะสั้น-สูงถึง 1,050 องศา ขึ้นอยู่กับบรรยากาศที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและโหลดที่ใช้

องค์ประกอบทางเคมีตาม JIS G4303

องค์ประกอบน้ำหนัก%	SUS321
คาร์บอน	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.08
ซิลิคอน	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.00
แมงกานีส	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 2.00
ฟอสฟอรัส	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.045
กำมะถัน	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.030
โครเมียม	17.0 – 19.0
นิกเกิล	9.0 – 12.0
ไทเทเนียม	มากกว่าหรือเท่ากับ 5 × C โดยทั่วไปคือ 0.4 – 0.8

คุณสมบัติทางกลและ-อุณหภูมิสูง

ที่อุณหภูมิห้อง SUS321 ที่จ่ายให้กับ JIS G4303 จะให้ความต้านทานแรงดึงอย่างน้อย 520 MPa, ความแข็งแรงครากอย่างน้อย 205 MPa และการยืดตัวอย่างน้อย 40% ค่าอุณหภูมิสูง-มาจากความต้านทานการคืบ: ที่ 700 องศา ความเครียดสำหรับอายุการใช้งานการคืบแตก 1,000 ชั่วโมงนั้นอยู่ที่ 60 MPa ซึ่งรองรับการใช้งานในหม้อไอน้ำและส่วนประกอบ-ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่รับน้ำหนักคงที่ที่อุณหภูมิสูง

คุณสมบัติ	มูลค่าต่อ JIS G4303
ความต้านทานแรงดึง	มากกว่าหรือเท่ากับ 520 MPa
ความแข็งแรงของผลผลิต	มากกว่าหรือเท่ากับ 205 MPa
การยืดตัว	มากกว่าหรือเท่ากับ 40%
ความแข็ง	น้อยกว่าหรือเท่ากับ 187 HB
ความเครียดจากการคืบคลานที่ 700 องศา เป็นเวลา 1,000 ชั่วโมง	มากกว่าหรือเท่ากับ 60 MPa

การรักษาความร้อนและอาการแพ้

โดยปกติ SUS321 จะจัดหาในสารละลาย-ในสภาวะอบอ่อน: ให้ความร้อนถึง 1000–1100 องศา และทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วในน้ำ ซึ่งช่วยคงโครเมียมและไทเทเนียมไว้ในสารละลาย เมื่อต้องการความต้านทานการกัดกร่อนตามขอบเกรนสูงสุด การอบอ่อนเพื่อรักษาเสถียรภาพที่ 850–900 องศาเป็นเวลา 1 ถึง 2 ชั่วโมงจะช่วยให้ไททาเนียมคาร์ไบด์ก่อตัวได้เต็มที่ก่อนที่โลหะผสมจะกลับมาใช้งานได้ ควรหลีกเลี่ยงช่วงความไวแสงที่ 450–850 องศาระหว่างการทำความเย็นช้าๆ หรือการกักเก็บความร้อนที่ร้อนเป็นเวลานาน- เว้นแต่ว่าอัลลอยด์จะมีความเสถียร-

ข้อควรพิจารณาในการเชื่อม

SUS321 สามารถเชื่อมได้ด้วยกระบวนการทั่วไป เช่น TIG, MIG และ SMAW แนะนำให้ใช้โลหะตัวเติม เช่น ER321 หรือ ER347 เพื่อให้โลหะเชื่อมคงความเสถียรของไทเทเนียมหรือไนโอเบียม รักษาอุณหภูมิอินเตอร์พาสไว้ที่หรือต่ำกว่า 150 องศา และใช้ความร้อนต่ำเพื่อจำกัดการตกตะกอนและการบิดเบือนของคาร์ไบด์ โดยปกติแล้วไม่จำเป็นต้องมีการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อม-สำหรับเกรดที่มีความเสถียร แต่อาจระบุการอบอ่อนเพื่อให้คงตัวได้สำหรับบริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรงมาก

คำถามที่พบบ่อย

คำถามที่ 1: อุณหภูมิการใช้งานสูงสุดของ SUS321 คือเท่าใด
A1: บริการต่อเนื่องสูงถึงประมาณ 850 องศา และการสัมผัสระยะสั้น-สูงถึง 1,050 องศา ขึ้นอยู่กับบรรยากาศและการโหลด

คำถามที่ 2: เหตุใดจึงต้องเติมไทเทเนียมลงใน SUS321
A2: ไทเทเนียมสร้างไทเทเนียมคาร์ไบด์ที่เสถียรร่วมกับคาร์บอน ป้องกันการตกตะกอนของโครเมียมคาร์ไบด์ที่ขอบเขตของเกรน และปกป้องโลหะผสมจากการกัดกร่อนตามขอบเกรน

คำถามที่ 3: SUS321 และ SUS304 แตกต่างกันอย่างไร
A3: SUS304 ไม่มีองค์ประกอบที่ทำให้เสถียรและอาจเกิดอาการแพ้ได้ในช่วง 450–850 องศา SUS321 เพิ่มไทเทเนียมและเป็นที่ต้องการสำหรับส่วนประกอบที่เชื่อมและบริการที่สูงกว่าประมาณ 400 องศา

คำถามที่ 4: SUS321 จำเป็นต้องผ่านการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อม-หรือไม่
คำตอบที่ 4: โดยปกติแล้วไม่ เนื่องจากการรักษาเสถียรภาพของไทเทเนียมจะป้องกันอาการแพ้ อาจระบุการอบอ่อนที่ความเสถียรที่ 850–900 องศาสำหรับบริการที่มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง

คำถามที่ 5: ใช้โลหะเติมชนิดใดในการเชื่อม SUS321?
A5: โดยทั่วไปจะใช้โลหะเติม ER321 หรือ ER347 โดยมีอุณหภูมิระหว่างทางอยู่ที่หรือต่ำกว่า 150 องศา

คำถามที่ 6: SUS321 เป็นแม่เหล็กหรือไม่
A6: ไม่ใช่ SUS321 เป็นออสเทนนิติกและโดยพื้นฐานแล้วไม่ใช่-แม่เหล็กในสภาวะอบอ่อน