Сталь AISI 321 / SS 321
Характеристики марки стали 321 / SS 321
|
|
ASTM A182 - Стандартные спецификации на кованые или катаные фланцы для труб, кованые фитинги, клапаны и детали из легированной и нержавеющей стали, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах ASTM A213 - Стандартные спецификации для бесшовных труб для котлов, пароперегревателей и труб теплообменников из ферритных и аустенитных сталей ASTM A240 - Стандартные спецификации на хром- и никель-хромовые, хром- и марганец-никелевые нержавеющие стали для пластин, листов, полос, служащих для изготовления сосудов, работающих под давлением, а также для общего применения ASTM A269 - Стандартные спецификации для бесшовных и сварных труб из аустенитной нержавеющей стали для общего обслуживания ASTM A403 - Стандартные спецификации для кованых фитингов из аустенитной нержавеющей стали, предназначенных для трубопроводов ASTM A813 - Стандартные спецификации для сварных труб с одинарным или двойным швом из аустенитной нержавеющей стали |
||
|
Классификация |
Нержавеющая сталь |
||
|
Применение |
Листовой прокат, трубы, профили |
||
|
|
США (ASTM A167) |
Листовой прокат |
A167 321 |
|
США (ASTM A182) |
Кованые и катанные фланцы |
A182 F321 |
|
|
США (ASTM A213) |
Бесшовные трубы |
A213 TP321 |
|
|
США (ASTM A240) |
Плоский прокат |
A240 Type 321 |
|
|
США (ASTM A269) |
Бесшовные и сварные трубы |
A269 TP321 |
|
|
США (ASTM A271) |
Бесшовные трубы перегонные |
A271 321 |
|
|
США (ASTM A403) |
Трубные фитинги |
A403 CR321, A403 WP321 |
|
|
США (ASTM A409) |
Сварные трубы |
A409 Grade TP321 |
|
|
США (ASTM A480) |
Катанные плиты, листы, полосы |
A480 321 |
|
|
США (ASTM A774) |
Сварные фитинги |
A774 S32100, A774 Grade 321, TP321 |
|
|
США (ASTM A813) |
Сварные трубы |
A813 S32100, A813 TP321, A831 Grade TP321 |
|
Сталь AISI 321 – хромникелевая высоколегированная сталь, имеющая аустенитную структуру, повышенную жаропрочность и жаростойкость. Использование стали 321 допустимо при температурах 600-800°С, при этом изделия из стали 321 на протяжении длительного времени остаются в первоначальном состоянии.
Не имеет явных магнитных свойств, неустойчива к окислению и не подвергается закалке.
Цена стали 321 высокая из-за добавления в состав титана, но затраты на применение аиси 321 быстро окупаются.
Химический состав в % стали 321
|
C |
Mn |
P |
S |
Si |
Cr |
Ni |
Ti |
Fe |
|
<0,08 |
<2,0 |
<0,045 |
<0,03 |
<1,0 |
17,0-19,0 |
9,0-12,0 |
<0,5 |
Остальное |
Титан в химическом составе делает сталь 321 устойчивой к межкристаллической коррозии.
Механические свойства материала 321
|
Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа |
515 |
|
Предел текучести, 0,2%, МПа |
205 |
|
Твердость по Бриннелю, HB тип. |
163 |
|
Усталостная прочность, N/mm2 тип. |
260 |
|
Относительное удлинение, мин., % |
40 |
Физические свойства
Плотность стали (вес) 321 - 7,79 г/см3.
Характеристики при повышенных температурах
|
Температура, °C |
600 |
650 |
700 |
750 |
800 |
850 |
|
Предел прочности, МПа |
390 |
329 |
280 |
230 |
190 |
140 |
|
Температура, °C |
550 |
600 |
650 |
700 |
800 |
|
Предел текучестиа, МПа |
180 |
100 |
70 |
40 |
10 |
|
Предел текучестив, МПа |
120 |
80 |
50 |
25 |
5 |
адеформация в 1% за 10 000 часов.
бдеформация в 1% за 100 000 часов.
Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 321
|
Германия |
X10CrNiTi18-9 |
|
Европейские (EN) |
1.4541 |
|
Япония (JIS) |
SUS 321 |
|
Россия (ГОСТ) |
12Х18Н10Т |
Сфера применения
Нержавеющая сталь aisi 321 – наиболее используемая марка стали. Благодаря высокому содержанию углерода в составе, сталь aisi 321 рекомендовано использовать в отраслях, требующих повышенной устойчивости к воздействию повышенных температур (до 800оС). Сталь используют:
· в нефтехимической, химической и текстильной промышленности;
· в медицине и фармацевтике;
· в производстве сварного оборудования (трубы, реторты, муфели);
· в автомобильном и авиационном строительстве;
· в изготовлении корпусов котлов, печной арматуры, газоотводных устройств, коллекторов сброса, компенсационных соединений, электронагревательных элементов;
· в производстве теплообменников и сварочного оборудования;
· в организации конструкций, работающих на открытом воздухе или в условиях нагрева.
Сварка
Нержавеющая сталь aisi 321 / SS 321 сваривается электродами 347-й серии (Nb-стабилизированные), которые обладают хорошим сопротивлением ползучести в средах температурой выше 400°C. После сварки термическая обработка не нужна, а шов стоит очистить от окалины и пассировать.
Обработка
Отжиг: при температуре 1050°C-1150°C; охлаждение - на воздухе.
Отпуск: при температуре 450-800°C.
Пассивация: 20-25 % раствор HNO3 при 20°C.
Очистка поверхности: раствор азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты в пропорциях: 10 % HNO3 + 2% HF при комнатной температуре или 60°C. Серно-азотный кислотный раствор в пропорциях:10 % H2SO4 + 0.5 % HNO3) при 60°C.
Горячая обработка: начальная температура - 1150 - 1250°C; конечная – 950°C.
Помните: для однородного подогрева нержавеющие стали требует времени в 12 раз больше, чем углеродистые.
Аналоги и наименования стали: AFNOR Z 6 CNT 18,10; DIN 1,4641; UNI ICL 472 T, UNI KG, UNI KT, UNI кВт, UNI X 6 CrNiTi 18 11; JIS SUS 321; SS 2337; BS 321 S 12, BS 321 S 18, BS 321 S 22, BS 321 S 27, BS 321 S 40, BS 321 S 49, BS 321 S 50, BS 321 S 59, BS 321 S 87, BS CDS -20, BS EN. 58 В, BS EN. 58 C; AMS 5510, AMS 5557, AMS 5559, AMS 5570, AMS 5576, AMS 5645, AMS 5689, ASME SA182, ASME SA193, ASME SA194, ASME SA213, ASME SA240, ASME SA249, ASME SA312, ASME SA320, ASME SA358 , ASME SA376, ASME SA403, ASME SA409, ASME SA430, ASME SA479, ASTM A167, ASTM A182, ASTM A193, ASTM A194, ASTM A213, ASTM A240, ASTM A249, ASTM A269, ASTM A271, ASTM A276, ASTM A312, ASTM A314, ASTM A320, ASTM A358, ASTM A376, ASTM A403, ASTM A409, ASTM A430, ASTM A473, ASTM A479, ASTM A493, ASTM A511, ASTM A580, FED QQ-S-763, FED QQ-S-766, FED QQ-W-423, MIL SPEC MIL-S-862, SAE 30321, SAE J405 (30321), UNS S32100
Устойчивость к коррозии нержавеющей стали AISI 321
Жаропрочность нержавеющей стали AISI 321
Физические свойства нержавеющей стали AISI 321
|
Свойства |
Условия |
|
|
T (° C) |
||
|
Плотность (× 1000 кг / м 3) |
8 |
25 |
|
Коэффициент Пуассона |
0.27-0.30 |
25 |
|
Модуль упругости (ГПа) |
193 |
25 |
|
Предел прочности (МПа) |
515 |
25 |
|
Предел текучести (МПа) |
205 |
|
|
Относительное удлинение (%) |
40 |
|
|
Сокращение зоны (%) |
50 |
|
|
Твердость (HRB) |
88 (макс.) |
25 |
Тепловые свойства нержавеющей стали AISI 321
|
Свойства |
Условия |
|
|
T (° C) |
||
|
Теплового расширения (10 -6 / ° C) |
16,6 |
0 - 100 больше |
|
Теплопроводность (Вт / мК) |
16,1 |
100 больше |
|
Удельная теплоемкость (Дж / кг-К) |
500 |
0 - 100 |
Электрические свойства стали AISI 321
|
Свойства |
Условия |
|
|
T (° C) |
||
|
Электрическое сопротивление (10 -9 W-м) |
720 |
25 |
Сталь AISI 321 обладает высокой прочностью, эксплуатационной долговечностью, коррозионной и жаростойкостью. Она легко сваривается, но уступает по этому параметру марке AISI 304. Благодаря наличию титана материал не подвергается межкристаллитной коррозии даже при сварке в неблагоприятных условиях. Однако ее не рекомендуется применять в серосодержащих и сильно окисляющих средах. Сталь прекрасно себя чувствует в условиях предельно высоких и предельно низких температур, в сложных коррозийных и агрессивных средах, в условиях повышенной влажности и термических нагрузок. Материал отличается большой прочностью, высокой жароустойчивостью (до + 800С), оптимальной пластичностью, прекрасно переносит сверхнизкие температуры и имеет невысокую стоимость. Кроме того, сталь AISI 321 не закаливается, и не имеет магнитных свойств.
УНИКАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ AISI 321
Лист нержавеющей стали AISI 321 производится методом холодной и горячей прокатки (в зависимости от области применения). Толщина стального горячекатаного листа составляет 4 - 60 мм, холоднокатаного лита - 0,5 - 6 мм. Нержавеющая сталь легка и удобна в обработке, формируется и сваривается разными способами. При заводском закаливании с добавлением азота, сталь AISI 321 приобретает повышенную механическую прочность.
КРАТКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ AISI 321
Таким образом, основными техническими преимуществами прокатного листа нержавеющей стали AISI 321 можно считать:
Высокую прочность;
Прекрасную свариваемость;
Глубокую ротацию и вытяжку;
Удобство механической обработки;
Возможность увеличить характеристики прочности при добавлении азота;
Жаростойкость
ПРИМЕНЕНИЕ СТАЛЬНЫХ ЛИСТОВ AISI 321
Прокатные нержавеющие листы стали AISI 321 используют в строительной, пищевой и нефтехимической промышленности при изготовлении баков, емкостей и резервуаров для хранения и транспортировки различных веществ и жидкостей, а также в качестве материала для изготовления сборных и сварных конструкций широкого назначения. Стальной лист AISI 321 широко используется в машиностроении, химической, топливной и целлюлозно-бумажной промышленности, а также в криогенном производстве при низких температурах (до -269С). Из него изготавливаются электроды свечей зажигания, трубы, и патрубки, муфели и теплообменники, коллекторы.