ASTM A213 TP321 Tiub Acar Acar Keluli Tahan Karat

ASTM A213 ialah spesifikasi standard untuk dandang keluli aloi ferit dan austenit lancar, pemanas lampau dan tiub penukar haba. Gred TP321, dengan sebutan UNS yang sepadan S32100, ialah keluli tahan karat austenit yang distabilkan titanium yang kelebihan utamanya ialah ketahanan terhadap kakisan antara butiran selepas pendedahan dalam julat pemendakan kromium karbida, digabungkan dengan kekuatan suhu tinggi yang baik. Tiub yang dibekalkan kepada spesifikasi ini dalam keadaan jeruk dan sepuhlindap mempunyai permukaan bebas oksida yang bersih dan mikrostruktur sepuhlindap larutan sepenuhnya, yang menjadikannya pilihan yang boleh dipercayai untuk perkhidmatan petrokimia, penjanaan kuasa dan pemindahan haba.

Borang Standard dan Produk

Parameter	Penerangan
Standard	ASTM A213 / ASME SA213
Gred	TP321 (UNS S32100), TP321H (UNS S32109)
Jenis tiub	lancar
Keadaan permukaan	Anil dan jeruk, atau anil terang
Julat saiz biasa	Diameter luar kira-kira 1/8 inci hingga 5 inci (3.2-127 mm); dinding kira-kira 0.015 in hingga 0.500 in (0.4-12.7 mm)
Perkhidmatan biasa	Dandang, penukar haba, pemanas lampau, talian proses suhu tinggi

Komposisi Kimia TP321 dan TP321H

Had komposisi di bawah mengikut ASTM A213:

unsur	TP321 (berat%)	TP321H (berat%)
Karbon (C)	0.08 max	0.04-0.10
Mangan (Mn)	2.00 max	2.00 max
Fosforus (P)	0.045 max	0.045 max
Sulfur (S)	0.030 max	0.030 max
Silikon (Si)	0.75 max	0.75 max
Chromium (Cr)	17.00-19.00	17.00-19.00
Nikel (Ni)	9.00-12.00	9.00-12.00
Titanium (Ti)	5 x C min hingga 0.60	4 x C min hingga 0.60

Titanium ialah elemen utama: ia digabungkan secara keutamaan dengan karbon untuk membentuk karbida titanium yang stabil, menghalang kromium daripada habis pada sempadan butiran semasa mengimpal atau perkhidmatan suhu tinggi. Spesifikasi memerlukan kandungan titanium sekurang-kurangnya lima kali ganda kandungan karbon untuk TP321 dan empat kali untuk TP321H, yang merupakan mekanisme di sebalik rintangan kakisan antara butiran gred.

Sifat Mekanikal dan Fizikal

Harta benda	Nilai
Kekuatan tegangan	515 MPa (75 ksi) min
Kekuatan hasil (0.2% offset)	205 MPa (30 ksi) min
Pemanjangan	35% min
Ketumpatan	8.0 g/cm3
Julat lebur	Kira-kira 1400-1454 darjah

Nilai minimum mengikut ASTM A213. TP321H, dengan julat karbonnya yang lebih tinggi iaitu 0.04-0.10%, menawarkan kekuatan rayapan yang dipertingkatkan untuk perkhidmatan melebihi 540 darjah , itulah sebabnya ia ditetapkan untuk tiub pemanas lampau dan pemanas semula.

Rawatan Haba, Penjerukan dan Pengujian

Setiap A213, tiub TP321 mestilah larutan disepuhlindapkan pada suhu sekurang-kurangnya 1040 darjah (1900 darjah F) diikuti dengan penyejukan pantas, yang melarutkan karbida termendak dan memulihkan struktur austenit sepenuhnya. Untuk TP321H, penyepuhlindapan minimum yang sama digunakan, dan rawatan penstabilan seterusnya dalam julat 850-900 darjah lazimnya digunakan untuk mendakan titanium karbida dan memaksimumkan rintangan kepada pemekaan semasa perkhidmatan. Penjerukan menghilangkan skala oksida yang terbentuk semasa penyepuhlindapan, menggunakan mandian asid nitrik-hidrofluorik, meninggalkan permukaan yang bersih; penyepuhlindapan terang dalam suasana perlindungan mencapai kemasan cerah tanpa penjerukan. Setiap tiub kemudiannya tertakluk kepada ujian tidak merosakkan, biasanya arus pusar atau ultrasonik, dan ujian hidrostatik untuk mengesahkan kekukuhan dan keupayaan tekanan, selaras dengan keperluan standard.

Aplikasi Biasa

Tiub TP321 digunakan untuk bahagian cengkerang dan tekanan, penukar haba dan tiub pemeluwap, elemen pemanas super dan pemanas semula, paip pembakaran ekzos minyak dan gas, manifold dan tiub ekzos enjin, komponen peredam enjin diesel, tiub relau dan pengering, saluran pengangkutan kimia, dan sambungan pengembangan. Gabungan penstabilan, kos sederhana dan rintangan rayapan yang baik menjadikannya pilihan yang kerap apabila suhu perkhidmatan melebihi had praktikal 304 tetapi tidak membenarkan kos yang lebih tinggi untuk gred tahan haba sepenuhnya.

Soalan Lazim

S1: Apakah perbezaan antara TP321 dan TP321H?
A1: Perbezaan utama ialah kandungan karbon: TP321 mempunyai 0.08% karbon maksimum, manakala TP321H dikawal kepada 0.04-0.10%. Karbon TP321H yang lebih tinggi meningkatkan kekuatan rayapan pada suhu tinggi, menjadikannya lebih disukai untuk perkhidmatan pemanas lampau dan pemanas semula.

S2: Mengapa titanium ditambah kepada TP321?
A2: Titanium menstabilkan karbon dengan membentuk titanium karbida, menghalang pemendakan kromium karbida pada sempadan butiran semasa mengimpal dan perkhidmatan suhu tinggi. Ini mengekalkan rintangan kakisan zon terjejas haba.

S3: Apakah maksud jeruk dan anil?
A3: Ini bermakna tiub adalah larutan yang disepuhlindapkan melebihi 1040 darjah, kemudian dijeruk dalam asid untuk menghilangkan skala oksida. Hasilnya adalah permukaan yang bersih dan tahan kakisan tanpa memerlukan kemasan selanjutnya.

S4: Bolehkah TP321 menggantikan 304 dalam perkhidmatan suhu tinggi?
J4: Ya, dan ia sering dipilih dengan tepat atas sebab ini. TP321 menawarkan rayapan suhu tinggi dan kekuatan pecah tegasan yang lebih baik daripada 304 sambil mengekalkan kebolehkimpalan yang baik, itulah sebabnya ia muncul dalam dandang, sistem ekzos dan penukar haba.

S5: Bagaimanakah kualiti tiub disahkan sebelum penghantaran?
A5: A213 memerlukan ujian tidak merosakkan, biasanya arus pusar atau ultrasonik, ditambah ujian hidrostatik. Pembeli juga boleh meminta ujian merata, bebibir, bengkok dan ujian kakisan antara butiran, dan laporan ujian kilang yang diperakui untuk kimia dan mekanikal.