Keluli Tahan Karat 321H (UNS S32109):-Karbon Titanium-Gred Stabil untuk-Perkhidmatan Suhu Tinggi

321H tergolong dalam keluarga-titanium yang distabilkan austenit. Akhiran H menandakan julat karbon terkawal sebanyak 0.04-0.10%, yang lebih tinggi daripada maksimum 0.08% standard 321. Karbon tambahan bergabung dengan titanium untuk membentuk lebih banyak karbida titanium dan karbida tersebut menyekat sempadan bijian-gelongsor pada suhu{1} tinggi} dan meningkatkan hayat{9} tekanan, meningkatkan tekanan Oleh itu dinyatakan di mana bahagian yang dikimpal atau dibentuk sejuk mesti memegang beban pada 800-900 darjah . Jawatan: UNS S32109, ASTM A240 Type 321H, ASTM A213 TP321H, JIS SUS321H, legasi DIN X10CrNiTi18-10. Dalam EN 10088 gred standard terdekat ialah 1.4541 (X6CrNiTi18-10), yang meliputi komposisi asas 321.

Komposisi Kimia setiap ASTM A240

Had di bawah dikenakan pada plat, helaian dan jalur setiap ASTM A240 Type 321H; bentuk tiub TP321H setiap ASTM A213 membawa keperluan yang sama.

Sifat Mekanikal

Dalam keadaan anil, 321H memenuhi sifat suhu bilik-minimum yang sama seperti 321.

Kelebihan 321H muncul pada suhu: karbida titanium yang lebih halus dan lebih banyak meningkatkan kekuatan hasil pada 850 darjah sebanyak kira-kira 15-20% berbanding dengan 321, dan meningkatkan hayat pecah-tegasan pada 800-900 darjah , yang merupakan asas penggunaannya dalam pemanas lampau dan tiub pemanas semula dandang.

Prestasi Suhu-Tinggi

321H digunakan untuk perkhidmatan berterusan sehingga kira-kira 900 darjah dalam atmosfera pengoksidaan dan menghakis ringan, duduk antara 321 pada kira-kira 870 darjah dan 309S pada kira-kira 980 darjah . Kod reka bentuk memperlakukan penetapan H secara berbeza daripada gred asas: tekanan-peraturan kapal membenarkan 321H pada suhu lebih tinggi daripada 321 kerana data rayapannya didokumenkan dan karbidanya kekal stabil. Pada 850 darjah , 321H menunjukkan ubah bentuk rayapan yang kurang daripada 321 pada tekanan dan masa yang sama, itulah sebabnya tiub pemanas lampau dalam julat ini secara rutin ditentukan sebagai TP321H. Penstabilan titanium juga mengekalkan rintangan kakisan antara butiran selepas dikimpal, kerana kandungan titanium diskalakan kepada karbon pada minimum 5×C, jadi tiada zon habis kromium{17}}terbentuk pada sempadan butiran.

Fabrikasi dan Kimpalan

Kimpalan 321H dengan proses yang sama seperti 321, tetapi kandungan karbon yang lebih tinggi memerlukan disiplin. Gunakan pengisi stabil yang sepadan, seperti pengisi bearing titanium-untuk 321H, kerana pengisi yang tidak stabil memperkenalkan semula risiko pemekaan; pastikan input haba rendah dan suhu interpass di bawah kira-kira 150 darjah; dan bersihkan permukaan sendi dengan teliti kerana titanium mudah teroksida dan hilang dari kolam kimpalan. Lenturan memerlukan lebih banyak daya daripada 321 kerana kekuatan hasil yang lebih tinggi, dan bahagian-yang sangat sejuk hendaklah disepuhlindapkan larutan sebelum-suhu tinggi. Pemesinan berjalan kira-kira 10-15% lebih perlahan daripada 321 disebabkan kekerasan yang lebih tinggi dan alat karbida disyorkan. Penyepuhlindapan selepas fabrikasi pada kira-kira 950-1120 darjah diikuti dengan penyejukan pantas memulihkan kemuluran penuh dan prestasi rayapan.

Permohonan dan Pemilihan

Komponen 321H yang biasa ialah pemanas lampau dan tiub pemanas semula dandang, paip stim, bahagian dalam turbin, elemen relau tugas berat-berat, belos pengembangan dan mana-mana bahagian dikimpal yang membawa tegasan pada 800-900 darjah . Panduan pemilihan: gunakan standard 321 di bawah kira-kira 870 darjah di mana tekanan adalah rendah dan perkara kos; gunakan 321H di mana bahagian mesti menahan beban pada 800-900 darjah ; dan pertimbangkan 347H di mana kekuatan rayapan yang lebih tinggi dan kestabilan niobium karbida diperlukan, atau 309S/310S di mana rintangan penskalaan melebihi 900-1000 darjah mendominasi. Dalam atmosfera pembakaran yang kaya dengan sulfur, gred stabil titanium biasanya lebih disukai berbanding gred stabil niobium kerana niobium boleh membentuk sulfida rapuh.

Soalan Lazim

S1: Mengapa karbon yang lebih tinggi meningkatkan 321H pada suhu tinggi?A1: Karbida 0.04-0.10% bertindak balas dengan titanium untuk membentuk lebih banyak karbida titanium berbanding 321. Karbida halus ini menyematkan sempadan butir dan memperlahankan resapan atom yang mendorong rayapan, meningkatkan kekuatan hasil pada 850 darjah dengan kira-kira 15-20% dan memanjangkan tekanan hayat.

S2: Adakah 321H mengekalkan rintangan kakisan 321?A2: Ya. Titanium ditentukan pada 5×C minimum, jadi untuk 0.10% karbon, titanium minimum ialah 0.50%, yang mengikat pada dasarnya semua karbon dan menghalang kromium-zon habis. Rintangan kakisan antara butiran selepas padanan kimpalan 321.

S3: Apakah suhu perkhidmatan maksimum 321H?A3: Perkhidmatan berterusan biasanya terhad kepada kira-kira 900 darjah dalam atmosfera pengoksidaan. Antara 870 darjah dan 900 darjah , 321H diutamakan berbanding 321 untuk bahagian galas-beban; di atas 900 darjah pertimbangkan 309S, 310S atau 347H bergantung kepada tekanan dan suasana.

S4: Bagaimanakah 321H dikimpal?A4: Dengan GTAW, GMAW atau SMAW dengan titanium-bergalas pengisi stabil, input haba rendah, suhu interpass di bawah kira-kira 150 darjah dan muka sambungan bersih. Rawatan haba-pasca kimpalan tidak diperlukan untuk rintangan kakisan.

S5: Apakah EN yang setara dengan 321H?A5: EN 10088 tidak mentakrifkan gred H-; gred EN 10088 terdekat ialah 1.4541 (X6CrNiTi18-10), yang sepadan dengan standard 321. Penamaan H wujud dalam ASTM A240, ASTM A213, ASME SA-240 dan SA-213, dan dalam JIS sebagai SUS321H.

S6: Bilakah saya harus memilih 321H dan bukannya 347H?A6: Pilih 321H untuk perkhidmatan galas 800-900 darjah-yang penting kos dan kimpalan adalah mudah; 321H biasanya lebih murah daripada 347H. Pilih 347H di mana kekuatan rayapan maksimum dan kestabilan niobium karbida mewajarkan harga yang lebih tinggi, dan ambil perhatian bahawa 321H biasanya lebih disukai dalam atmosfera yang kaya dengan sulfur.