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321H不锈钢与321不锈钢的区别

作者:ADMIN, 发布时间:2015-09-07
S32169不锈钢管 312H不锈钢 321H(UNS S32109)是321对应的高碳等级 321H化学成分

321H(UNS S32109)321对应的高碳等级。

S32169不锈钢管 312H不锈钢



321合金不锈钢由于其优良的机械性能,在高温环境下工作很有优势。与304 合金 相比,321 合金不锈钢具有更好的延展性及抗应力断裂能力。另外,304L 也可用于抗敏 化作用及晶间腐蚀。321UNS S32100)是一种稳定性非常好的不锈钢。在温度达到800-1500°F427-816°C),碳化铬沉淀的条件下,仍能保持良好的抗粒间腐蚀的能力。由于成分中添加了钛,在碳化铬形成的情况下,321合金仍然可以保持稳定性。

321H不锈钢

名称:奥氏体型不锈钢 标准:AISIASTM

型号:321H  UNS编号:S32109

321H化学成分①:

C0.04~0.10 Mn:≤2.00 Si:≤0.75 Cr17.0~19.0 Ni②:9~12.0 P:≤0.045 S:≤0.03 Ti4*(C+N)~0.70

一般属性

合金321UNS S32100)是一种稳定性非常好的不锈钢。在温度达到800-1500°F427-816°C),碳化铬沉淀的条件下,仍能保持良好的抗粒间腐蚀的能力。由于成分中添加了钛,在碳化铬形成的情况下,321合金仍然可以保持稳定性。347合金则是由于添加了轲和钽来保持其稳定性。.

321347合金常用于高温环境下800-1500°F427-816°C)的长期作业。如果应用只涉及焊接或短时间加热时,用304L代替就可以了。

321347合金的高温作业优势,也有赖于其良好的机械性能。和304 304L相比,321347具有更佳的抗蠕变应力和抗应力破裂性能。这使得在更高一点温度的时候,这些稳定的合金所承受的压力依然符合美国机械工程学会锅炉法规和压力容器规范。因此321347合金的最高使用温度可达1500°F (816°C),而304304L只局限于800°F (426°C)

321和合金347也有碳含量高的品种,它们UNS编号分别为:S32109S34709.

321不锈钢耐腐蚀性

均匀腐蚀

合金321347具有与不稳定的镍铬合金304相似的抵挡一般腐蚀的能力。在碳化铬程度的温度范围中的长时间加热可能会影响合金321347在恶劣的腐蚀介质中的耐蚀性。

在大多数环境中,两种合金的耐蚀性差不多;但退火状态下的合金321在强氧化性环境中的耐蚀性稍逊于经退火处理的合金347。因此,合金347在水环境和其他低温环境中更优越。暴露于800°F -- 1500°F (427°C -- 816°C)这一温度范围时,会使合金321的整体耐蚀性大大差于合金347。合金347主要用于高温应用,高温应用要求材料有强的抗敏化性,以防止在较低温度的粒间腐蚀。

321不锈钢粒间腐蚀

合金304等不稳定的镍?钢对粒间腐蚀敏感,而合金321跟合金347就是开发来应用在这方面的。当不稳定的铬镍钢被置于温度为800°F -- 1500°F (427°C -- 816°C)的环境中或在这一温度范围内被慢慢冷却时,碳化铬在晶界产生沉淀。置于某些腐蚀性强的介质时,这些晶界最先受侵蚀,也许会弱化金属的效能,可能发生完全瓦解。有机介质或若腐蚀性的水剂、牛奶或其他乳制品或大气条件下,即使存在大量碳化物沉淀,也很少会产生粒间腐蚀。当焊接较薄的板材时,因为停留在800°F -- 1500°F (427°C -- 816°C)这一温度范围的时间非常短,不容易产生粒间腐蚀,所以不稳定的等级都可以胜任了。碳化物沉淀到什么程度是有害的取决于合金暴露于800°F -- 1500°F (427°C -- 816°C)这一温度范围的时间长短以及腐蚀介质。焊接较厚的板材是尽管加热时间较长,但由于不稳定的L等级,含碳量在0.03%或更低,碳化物的沉淀也不足以对这个等级产生危害。稳定的321和合金347不锈钢的强抗敏化性和抗粒间腐蚀性通过下表数据体现。(铜-硫酸铜-16% 硫酸测试(ASTM A262, Practice E))。在测试开始前,对钢厂经退火处理的样品进行1050°F (566°C) 48小时的均热光敏热处理

321不锈钢高温抗氧化性

321347的抗氧化性可与其它18-8奥氏体不锈钢媲美。把样本暴露于高温的实验室大气中。定期把样本从高温环境中拿出称重,可推算出锈皮形成的程度。测试结果通过重量变化(毫克/平方厘米)来表示,取两个不同被测样本的最小值的平均值。321和347的主要区别在于细微的合金添加剂,但不影响抗氧化性。因此,这些测试结果对两个等级来说都具有代表性。但是,氧化率会受暴露环境以及产品形态等固有因素的影响,因此,这些结果应仅被视为这些等级抗氧化性的通常数值。

321不锈钢物理性能

合金321347的物理性能颇相似,实际上,可以视为相同。表格中所列数值对这两种合金都适用。若经适当的退火处理,合金321347不锈钢主要含有奥氏体和钛碳化物或铌碳化物。少量的铁素体可能会或可能不会出现在微观结构中。若长时间暴露于温度介于1000°F -- 1500°F (593°C -- 816°C)的环境中,可能会形成少量的西格玛相。热处理不能使稳定的合金321347不锈钢硬化。金属的总传热系数除了取决于金属的导热系数外,还取决于其它因素。在大多数情况下,膜层散热系数、锈皮和金属的表面状况。不锈钢能保持表面整洁,因此它的传热性比其它导热系数更高的金属更好。

321不锈钢导磁性

稳定的合金321347一般不带磁性。在退火状态下,它的导磁系数低于1.02。导磁率会因成分而改变,因冷作而增加。含铁素体的焊缝的导磁率会高一点。

321不锈钢机械性能

室温下的延展性

稳定的合金321347铬镍等级在退火状态下(2000°F [1093°C], 空气冷却)的机械性能最小值如下表所示。

321不锈钢高温下的延展性

合金321347在高温下的典型机械性能如下表所示。在1000°F (538°C)及更高的温度环境中,这些稳定合金的强度明显高于不稳定的304合金。含碳量高的合金321H347HUNS32109S34700)在1000°F (537°C)以上的环境中具有更高的强度。合金347HASME最大许用设计应力数据显示这个等级的强度比含碳量较低的合金347高。合金321H不允许用于Section VIII的应用,而且对于Section III的应用,只限于800°F (427°C)或以下的温度。

321不锈钢蠕变及应力破裂性能

合金321347不锈钢的典型蠕变及应力破裂数据如下表所示。稳定合金在高温中的蠕变及应力破裂强度高于不稳定合金304304L。合金321347这些优越的性能使其适用于高温作业的承压零件,例如我们常见的锅炉及压力容器。

321不锈钢冲击强度

321347不管是在室内还是在零度以下的环境,其抗冲击的韧性都非常好。退火后的合金347在指定测试温度中静置一小时后的夏比V冲击试验如下图所示。合金321的情况与347相类似。

 

321不锈钢疲劳强度

实际上,每种金属的疲劳强度都要受到腐蚀环境,表面光洁度,产品形态以及平均应力这些因素的影响。由于这个原因,没办法用一个确切的数字来代表在所有操作条件下的疲劳强度值。合金321347的耐疲劳度极限大概是其抗张强度的35%左右

321不锈钢加工焊接

奥氏体不锈钢被认为是最容易焊接的合金钢,可以用所有的融合物焊接,也进行电阻焊接。

生产奥氏体不锈钢的焊接接点时要考虑两个因素:1)保持其耐腐蚀性,2)避免开裂。

焊接时必须要注意保持合金321347里的稳定化元素。合金321里面的钛更容易流失,而合金347就经常性容易流失钶。需要避免石油和其他污染源里面的碳元素以及空气里面的氮元素。因此,不管是焊接稳定性良好的合金还是不稳定的合金时,都要注意保持清洁以及保护好惰性气体。焊接奥氏体组织结构的金属时,在操作过程中很容易分裂。由于这个原因,合金321和合金347在重新凝固时需要加少量铁酸盐使其裂纹敏感性降到最低。含钶的不锈钢比含钛的不锈钢更容易热裂。匹配的填充金属可用于合金321347等稳定钢的焊接。合金347的匹配填充金属有时也可用于合金321的焊接。这些稳定的合金可以加入到其他的不锈钢或者碳钢中。合金30923% Cr-13.5% Ni)或者是镍基填充金属都可以具有这种用途。

321不锈钢热处理

合金321347的退火温度范围是1800 -- 2000°F (928 to 1093°C).。虽然退火的主要目的是增强合金的柔软度及延展性,但是在800 -- 1500°F (427 to 816°C)碳化物沉淀的范围内还可以消除应力,而不会产生粒间腐蚀。虽然在这个温度内的长期加热在某种程度上会降低合金的一般防腐蚀能力,但是合金321347800 -- 1500°F (427 to 816°C)的温度范围内退火几个小时后却可以消除应力,而其的一般防腐蚀能力也不会显著降低。就象强调的一样,在800 ---- 1500°F (427 to 816°C)的范围内低温退火并不会导致粒间腐蚀。如果想要达到最佳的延展性的话,建议使用较高的退火温度1800 to 2000°F (928 to 1093°C)。当把这些镍?不锈钢加工成设备,而这些设备需要最大程度防止碳化铬沉淀时,必须要认识到钶的稳定性跟钛是不一样的。由于这些原因,应用合金321时,稳定的程度及保护导致的结果就没有那么明显了。耐腐蚀性需要达到最大化的时候,321合金必须采取稳定退火处理。在1550 to 1650°F (843 to 899°C)温度范围内加热最高至5小时,加热时间根据厚度而定。这个温度范围超过了碳化铬形成的温度范围,这个温度也足以分解和溶解之前已经形成的碳化铬。另外,在这个温度,钛可以跟碳结合形成无害的钛化碳。结果是?被还原成固溶体,而碳就被迫跟钛结合形成无害的碳化物。含钶的稳定合金347就不需要经常用到这种额外的处理。

在氧化环境中完成热处理后,退火后的氧化物到除锈溶液中去除,例如硝酸和氢氟酸的混合溶液。除锈后,应彻底冲洗不锈钢表面,冲洗掉残留的酸性溶液。这些合金不能通过热处理来达到硬化。

321不锈钢清洁

不管腐蚀性怎么样,不锈钢在使用和制造的过程中都要保持其表面清洁,即使是在正常的工作环境下。在焊接时采用惰性气体加工,焊接过程中形成的锈皮和熔渣通过不锈钢刷清除。普通碳钢刷会在不锈钢的表面留下碳钢粒子,这些粒子最终会导致表面生锈。在要求严格的情况下,焊接区域要经过除锈溶液处理(如硝酸和氢氟酸混合溶液)来去除锈皮和熔渣,除锈后,应彻底冲洗不锈钢表面,冲洗掉残留的酸性溶液。

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