Porovnanie SUS321 a SUS347: titánová-stabilizovaná vs. nióbová-stabilizovaná austenitická nehrdzavejúca oceľ

SUS321 a SUS347 sú typické stabilizované austenitické nehrdzavejúce ocele, pričom hlavným rozdielom je stabilizačný prvok (SUS321: Ti=4×C-0,70 %; SUS347: Nb+Ta=8×C-1,00 %). Titán aj niób zabraňujú medzikryštalickej korózii, ale nióbom{13}}stabilizovaný SUS347 má lepšiu stabilitu pri vysokých teplotách, vďaka čomu sú vhodné pre rôzne scenáre použitia pri vysokých teplotách.

Porovnanie základných parametrov

Parameter	Nerezová oceľ SUS321	Nerezová oceľ SUS347
Chemické zloženie (hmot. %)	C menšie alebo rovné 0,08, Si menšie alebo rovné 1,00, Mn menšie alebo rovné 2,00, P menšie alebo rovné 0,045, S menšie alebo rovné 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-12.00, Ti{7}}×C{0,9}}, Fe	C Menšie alebo rovné 0,08, Si Menšie alebo rovné 1,00, Mn Menšie alebo rovné 2,00, P Menšie alebo rovné 0,045, S Menšie alebo rovné 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-13.00, Nb+Ta=8×0}B0}B0{0}Balance.
Mechanické vlastnosti (žíhané)	Pevnosť v ťahu väčšia alebo rovná 515 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 515 MPa, medza klzu väčšia alebo rovná 205 MPa, predĺženie väčšie alebo rovné 40 %, tvrdosť menšia alebo rovná 201 HB
Servisná teplota	-196 stupňov až 870 stupňov (nepretržitý servis)	-196 stupňov až 900 stupňov (nepretržitý servis)
Ekvivalentné známky	EN 1.4541, UNS S32100, AISI 321	EN 1.4550, UNS S34700, AISI 347

Kľúčové výkonnostné rozdiely: 1. Vysoká-teplotná stabilita: Karbidy nióbu (NbC) SUS347 sú stabilnejšie ako karbidy titánu (TiC) SUS321 pri vysokých teplotách a nie je ľahké ich rozložiť nad 800 stupňov; TiC SUS321 sa mierne rozkladá pri 850 stupňoch . 2. Odolnosť proti medzikryštalickej korózii: Obidva majú vynikajúcu odolnosť proti medzikryštalickej korózii po zváraní; SUS347 je stabilnejší pri-dlhodobom vysokoteplotnom{10}}servise. 3. Zvárateľnosť: Obidva majú dobrú zvárateľnosť, nevyžaduje sa po{12}}tepelné spracovanie po zváraní; SUS347 má lepšiu odolnosť voči trhlinám pri zváraní{14}} Obrobiteľnosť: SUS321 má o niečo lepšiu obrobiteľnosť ako SUS347; Obsah nióbu v SUS347 zvyšuje odolnosť proti rezu{18}} Cena: SUS347 je o 15 – 20 % drahší ako SUS321.

Použiteľné rozlíšenie scenára: SUS321 je vhodný pre všeobecné vysokoteplotné zváranie komponentov-, ako sú výfukové potrubia leteckých-motorov, rúrky výmenníka tepla kotla (uhol menší alebo rovný 870 stupňom) a nádoby na chemické reakcie. SUS347 je vhodný pre dlhodobé-vysokoteplotné{7}}komponenty servisu, ako sú parné generátory jadrových elektrární, vysokoteplotné prehrievače kotlov (800 – 900 stupňov) a letecké konštrukčné komponenty.

Praktické otázky a odpovede

Q1: Aký je rozdiel medzi stabilizačnými mechanizmami titánu a nióbu? Al: Obidva sa prednostne kombinujú s uhlíkom, aby sa zabránilo zrážaniu Cr23C6; TiC má dobrú stabilitu pri nízkych-teplotách, zatiaľ čo NbC má vyššiu-stabilitu pri vysokých teplotách, vďaka čomu je SUS347 vhodnejší na dlhodobé-vysokoteplotné-služby. Q2: Môže SUS321 nahradiť SUS347 v aplikáciách jadrovej energie? Odpoveď 2: Nie. Parné generátory jadrových elektrární vyžadujú-dlhodobú prevádzku pri teplote 850-900 stupňov ; TiC SUS321 je náchylný na rozklad, čím sa znižuje odolnosť proti korózii, zatiaľ čo NbC SUS347 zostáva stabilný. Q3: Aké zváracie materiály sa používajú pre SUS321 a SUS347? A3: SUS321 používa zvárací drôt ER321; SUS347 používa zvárací drôt ER347; obe potrebujú regulovať tepelný príkon menší alebo rovný 180 J/mm, aby sa predišlo prehriatiu. Q4: Aký je rozdiel v životnosti medzi SUS321 a SUS347 pri 850 stupňoch? A4: Životnosť SUS347 (Väčšia alebo rovná 15 rokom) je dlhšia ako SUS321 (Väčšia alebo rovná 10 rokom); Hranice zŕn SUS321 sú náchylné na miernu koróziu po dlhodobej-vysokoteplotnej{48}}službe. Otázka 5: Ako si vybrať medzi SUS321 a SUS347? A5: Vyberte SUS321, ak náklady spôsobujú obavy a prevádzková teplota je menšia alebo rovná 850 stupňom; vyberte SUS347, ak{50}}je potrebná dlhodobá prevádzka pri teplote 850 – 900 stupňov a stabilita pri vysokej teplote je kritická.