Porovnanie nehrdzavejúcej ocele 321 a 321H: štandardná vs. vysoko{2}}uhlíková titánová-stabilizovaná kvalita

321 a 321H sú titánom-stabilizované austenitické nehrdzavejúce ocele, pričom hlavným rozdielom je obsah uhlíka. 321H je vysoko-uhlíkový variant ocele 321, ktorý zlepšuje pevnosť pri tečení pri vysokých{6}}teplotách, zatiaľ čo 321 má lepšiu húževnatosť a odolnosť proti medzikryštalickej korózii. Oba zabraňujú medzikryštalickej korózii vďaka stabilizácii titánom, ktorá je vhodná pre vysokoteplotné zváranie komponentov.

Porovnanie základných parametrov

Parameter	321 nehrdzavejúca oceľ	Nerezová oceľ 321H
Chemické zloženie (hmot. %)	C Menšie alebo rovné 0,08, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-12.00, Ti=0.10-0.30, Fe=zostatok	C=0.04-0.10, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-12.00, Ti=0.10-0.30, Fe=zostatok
Mechanické vlastnosti (žíhané)	Pevnosť v ťahu väčšia alebo rovná 520 MPa, medza klzu väčšia alebo rovná 205 MPa, predĺženie väčšie alebo rovné 40 %, tvrdosť menšia alebo rovná 201 HB	Pevnosť v ťahu väčšia alebo rovná 520 MPa, medza klzu väčšia alebo rovná 205 MPa, predĺženie väčšie alebo rovné 40 %, tvrdosť menšia alebo rovná 201 HB
Servisná teplota	400 stupňov až 900 stupňov (nepretržitý servis)	500 stupňov až 900 stupňov (nepretržitý servis)
Ekvivalentné známky	SUS321 (JIS), EN 1.4541, UNS S32100	SUS321H (JIS), EN 1.4542, UNS S32109

Kľúčové výkonnostné rozdiely: 1. Pevnosť pri vysokej teplote: 321H má vyššiu pevnosť pri tečení ako 321 pri 500-900 stupňoch, rýchlosť tečenia 1/3 z 321 pri 600 stupňoch . 2. Húževnatosť: 321 má lepšiu húževnatosť pri nízkych teplotách ako rázová húževnatosť J rovná -180 stupňom väčšia ako 321H , zatiaľ čo 321H je väčšia alebo rovná 60 J. 3. Odolnosť proti medzikryštalickej korózii: Obe majú vynikajúci výkon, ale 321 má o niečo lepšiu odolnosť vďaka nižšiemu obsahu uhlíka.

Použiteľné rozlíšenie scenára: 321 je vhodný pre vysoko-teplotné zváranie komponentov vyžadujúcich dobrú húževnatosť, ako sú automobilové výfukové potrubia, rúrky chemických výmenníkov tepla a nízkoteplotné a vysokoteplotné{3}}striedajúce komponenty. 321H je vhodné pre vysoko-teplotné namáhanie-súčiastky ložísk sekundárnych elektrární, rúrkové okruhy pre prehrievanie jadrových elektrární, potrubia pre prehrievanie elektrární, kotly vnútorné časti jednotky katalytického krakovania.

Praktické otázky a odpovede

Q1: Aká je úloha titánu v 321 a 321H? A1: Titán sa prednostne spája s uhlíkom za vzniku TiC, čím sa predchádza zrážaniu karbidu chrómu na hraniciach zŕn, čím sa zásadne rieši problém medzikryštalickej korózie; tepelná simulácia ukazuje, že 321 má menej precipitácie karbidu chrómu ako 304 po udržiavaní 650 stupňov.

Otázka 2: Môže sa 321H používať v prostrediach s nízkou-teplotou? A2: Dá sa použiť pri -196 stupňoch, ale jeho húževnatosť pri nízkych-teplotách je horšia ako 321; pre nízkoteplotné a vysokoteplotné striedavé komponenty sa odporúča 321.

Q3: Aké zváracie materiály sú vhodné pre 321 a 321H? A3: Obidva sa zhodujú so zváracím drôtom ER321, čím sa zabezpečí obsah titánu vo zvare, aby sa zachoval stabilizačný účinok; nepoužívajte drôt ER308L, ktorý zníži odolnosť proti korózii.

Q4: Aký je rozdiel v nákladoch medzi 321 a 321H? A4: 321H je o 8-12 % drahší ako 321, kvôli prísnejšej kontrole obsahu uhlíka a vyšším požiadavkám na vysokoteplotný výkon vo výrobe.

Otázka 5: Ako udržiavať komponenty s vysokou-teplotou 321/321H? A5: Pravidelne odstraňujte povrchové oxidy pieskovaním; vyhýbajte sa rýchlemu ochladzovaniu po vysokoteplotnom-servise, aby ste predišli tepelným šokom; vykonávať každoročné ne-deštruktívne testovanie zvarov.