321 Ciri -ciri Kunci & Hartanah Plat Keluli Tahan Karat

2025-09-01 23:10:44

1. Pengenalan

321 Plat keluli tahan karat adalah keluli tahan karat kromium-nikel yang serba boleh dan digunakan secara meluas. Ciri -ciri penentuannya adalah penambahan titanium, yang menjadikannya direka khusus untuk menahan pemekaan dan kakisan intergranular berikutnya berikutan pendedahan kepada suhu dalam julat pemendakan karbida. Harta ini menjadikannya pilihan yang sangat baik untuk aplikasi suhu tinggi.

2. Ciri -ciri & sifat utama

321 plat keluli tahan karat menawarkan gabungan sifat yang menjadikannya sesuai untuk menuntut persekitaran:

• Kekuatan suhu tinggi yang sangat baik: mengekalkan sebahagian besar kekuatan mekanikalnya pada suhu tinggi (sehingga ~ 900 ° C / 1650 ° F untuk perkhidmatan sekejap, ~ 815 ° C / 1500 ° F untuk perkhidmatan berterusan).

• Rintangan terhadap kakisan intergranular: Kelebihan utama. Titanium (Ti) bertindak sebagai penstabil dengan menggabungkan dengan karbon untuk membentuk titanium karbida (TIC), menghalang kromium karbida (CR23C6) daripada membentuk sempadan bijian. Ini mengekalkan kandungan kromium yang diperlukan untuk rintangan kakisan.

• Rintangan kakisan umum yang baik: Menawarkan rintangan kakisan yang serupa dengan, dan dalam banyak kes yang sama dengan, 304 keluli tahan karat dalam pelbagai persekitaran kimia atmosfera dan ringan.

• Kemudahan fabrikasi: Struktur austenit menyediakan kebolehbagaian dan kebolehkerjaan yang baik. Walau bagaimanapun, penyepuh pasca kimpalan adalah disyorkan untuk rintangan kakisan maksimum di zon yang terjejas haba (HAZ).

• Bukan Magnet: Dalam keadaan Annealed, ia pada dasarnya bukan magnet. Sesetengah kerja sejuk boleh menyebabkan sedikit kemagnetan.

3. Komposisi Kimia (tipikal % mengikut berat, ASTM A240)

Julat komposisi standard untuk 321 plat ialah:

Nota: Kandungan titanium biasanya dikawal sekurang -kurangnya 5 kali kandungan karbon tetapi tidak melebihi 0.70%.

4. Sifat Mekanikal (Keadaan Annealed, ASTM A240)

Ciri -ciri mekanikal biasa untuk 321 plat keluli tahan karat adalah:

5. Mengapa Titanium? Sains di sebalik "penstabilan"

Apabila keluli tahan karat standard seperti 304 dipanaskan hingga antara 425 ° C dan 815 ° C (800 ° F - 1500 ° F), karbon berhijrah ke sempadan bijian dan bertindak balas dengan kromium untuk membentuk kromium karbida. Ini mengurangkan kromium dari kawasan yang bersebelahan dengan sempadan bijian, menjadikannya terdedah kepada serangan kakisan -fenomena yang dikenali sebagai pemekaan.

321 keluli tahan karat adalah "stabil" dengan titanium. Titanium mempunyai pertalian yang lebih kuat untuk karbon daripada Chromium. Oleh itu, Titanium secara sengaja menggabungkan dengan karbon untuk membentuk karbida titanium yang stabil (TIC), meninggalkan kromium dalam penyelesaian pepejal untuk mengekalkan rintangan kakisan seragam sepanjang bahan, walaupun selepas pendedahan kepada suhu tinggi.

6. Permohonan biasa 321 plat keluli tahan karat

321 plat ditentukan untuk perkhidmatan di mana suhu tinggi dan kakisan adalah cabaran serentak.

• Aeroangkasa: Komponen enjin jet, manifold ekzos, pembakar selepas itu, kafan panas.

• Automotif: Sistem ekzos, penyambung fleksibel, perumahan penukar pemangkin.

• Pemprosesan Kimia: Kapal, lajur, dan sistem paip yang beroperasi pada suhu tinggi.

• Penjanaan kuasa: Kerang dandang, tiub superheater, penukar haba, dan saluran dalam loji bahan api fosil.

• Minyak & Gas: Kapal tekanan dan paip untuk proses penapisan.

• Pemprosesan Makanan: Peralatan yang memerlukan pensterilan berulang pada suhu tinggi.

• Senibina: Komponen yang dikimpal di mana kimpalan berikutnya dapat mempersembahkan gred yang tidak stabil.

7. Fabrikasi dan Kimpalan

• Kimpalan: 321 mudah dikimpal oleh semua kaedah gabungan standard. Untuk hasil terbaik, gunakan 321 logam pengisi stabil (mis., ER321) atau 347 (NB-stabil) logam pengisi.

• Rawatan haba: Annealing dilakukan pada 1040-1120 ° C (1900-2050 ° F) diikuti oleh penyejukan pesat (pelindapkejutan) untuk memasangkan aloi dan mencapai rintangan kakisan yang optimum.

• Penyepuh pasca-kimpalan (PWA): Walaupun penstabilan titanium mengurangkan risiko, PWA sangat disyorkan untuk perkhidmatan menghakis yang teruk untuk memulihkan rintangan kakisan maksimum di zon kimpalan.

• Pembentukan Panas: Mesti dilakukan di atas 930 ° C (1700 ° F), diikuti oleh anneal dan quench penuh.

• Pembentukan sejuk: Kemuluran yang sangat baik membolehkan operasi pembentukan sejuk yang teruk.

8. Perbandingan dengan gred yang serupa

• vs 304: 321 menawarkan ketahanan yang lebih baik kepada kakisan intergranular selepas pendedahan suhu tinggi. Untuk aplikasi suhu bilik, 304 sering mencukupi dan lebih ekonomik.

• vs 316: 316 menawarkan rintangan kakisan pitting dan klorida yang lebih baik kerana kandungan molibdenum tetapi tidak stabil. 321 lebih baik untuk kekuatan dan penstabilan suhu tinggi.

• vs 347: 347 menggunakan niobium (nb) dan bukannya titanium untuk penstabilan. Sifat mereka sangat serupa. Pilihan sering bergantung kepada ketersediaan pembekal, keperluan fabrikasi khusus, atau spesifikasi pelanggan.

9. Kesimpulan

321 plat keluli tahan karat adalah prestasi tinggi, aloi austenit yang stabil untuk ketahanan dalam persekitaran suhu tinggi dan menghakis. Kimia yang stabil titaniumnya secara berkesan menghalang pemekaan, menjadikannya bahan pilihan untuk aplikasi kritikal dalam sektor pemanasan aeroangkasa, automotif, dan perindustrian di mana kebolehpercayaan di bawah tekanan haba adalah yang paling utama.