Thép không gỉ SUS321: Lớp Austenitic chịu được-nhiệt độ cao{2}}

Thép không gỉ SUS321 là gì?

SUS321 là thép không gỉ austenit được ổn định bằng titan. Trong quá trình hàn hoặc làm việc ở nhiệt độ-cao, titan kết hợp với cacbon để tạo thành các cacbua titan ổn định, do đó crom vẫn tồn tại trong dung dịch rắn ở các ranh giới hạt. Điều này ngăn ngừa sự suy giảm crom và sự ăn mòn giữa các hạt sau đó, đó là lý do chính khiến SUS321 được chọn cho thiết bị hoạt động trong khoảng 450 độ đến 850 độ.

SUS321 có thể được sử dụng để làm việc liên tục ở nhiệt độ lên tới khoảng 850 độ và để tiếp xúc ngắn hạn-lên đến 1050 độ, tùy thuộc vào môi trường ăn mòn và tải trọng áp dụng.

Thành phần hóa học theo JIS G4303

Phần tử wt%	SUS321
Cacbon	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,08
Silicon	Nhỏ hơn hoặc bằng 1,00
Mangan	Nhỏ hơn hoặc bằng 2,00
Phốt pho	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,045
lưu huỳnh	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,030
crom	17.0 – 19.0
Niken	9.0 – 12.0
Titan	Lớn hơn hoặc bằng 5 × C, thường là 0,4 – 0,8

Thuộc tính cơ học và nhiệt độ cao{0}}

Ở nhiệt độ phòng, SUS321 cung cấp cho JIS G4303 có độ bền kéo ít nhất là 520 MPa, cường độ chảy ít nhất là 205 MPa và độ giãn dài ít nhất là 40%. Giá trị nhiệt độ-cao của nó xuất phát từ khả năng chống rão: ở 700 độ, ứng suất đối với tuổi thọ đứt gãy của rão là 1000 giờ ở mức 60 MPa, hỗ trợ việc sử dụng nó trong các bộ phận nồi hơi và bộ trao đổi nhiệt{10}}có khả năng chịu tải ổn định ở nhiệt độ cao.

Tài sản	Giá trị theo JIS G4303
Độ bền kéo	Lớn hơn hoặc bằng 520 MPa
Sức mạnh năng suất	Lớn hơn hoặc bằng 205 MPa
Độ giãn dài	Lớn hơn hoặc bằng 40%
độ cứng	Nhỏ hơn hoặc bằng 187 HB
Ứng suất đứt gãy ở 700 độ trong 1000 giờ	Lớn hơn hoặc bằng 60 MPa

Xử lý nhiệt và nhạy cảm

SUS321 thường được cung cấp ở điều kiện ủ-dung dịch: đun nóng đến 1000–1100 độ và làm nguội nhanh trong nước, giúp giữ crom và titan trong dung dịch. Khi cần khả năng chống ăn mòn giữa các hạt tối đa, quá trình ủ ổn định ở nhiệt độ 850–900 độ trong 1 đến 2 giờ cho phép cacbua titan hình thành hoàn toàn trước khi hợp kim trở lại sử dụng. Nên tránh phạm vi nhạy cảm 450–850 độ trong quá trình làm nguội chậm hoặc giữ nóng{12}}trong thời gian dài trừ khi hợp kim được ổn định bằng titan.

Cân nhắc hàn

SUS321 có thể được hàn bằng các quy trình thông dụng như TIG, MIG và SMAW. Nên sử dụng kim loại phụ như ER321 hoặc ER347 để kim loại mối hàn giữ được độ ổn định bằng titan hoặc niobi. Giữ nhiệt độ giữa các đường ở mức 150 độ và sử dụng nhiệt lượng đầu vào thấp để hạn chế kết tủa và biến dạng cacbua. Thường không cần-xử lý nhiệt sau mối hàn đối với các lớp ổn định, nhưng quá trình ủ ổn định có thể được chỉ định cho dịch vụ ăn mòn rất nghiêm trọng.

Câu hỏi thường gặp

Câu 1: Nhiệt độ sử dụng tối đa của SUS321 là bao nhiêu?
Đáp 1: Làm việc liên tục ở nhiệt độ lên tới khoảng 850 độ và tiếp xúc ngắn hạn-lên đến 1050 độ, tùy thuộc vào môi trường và tải trọng.

Câu 2: Tại sao titan được thêm vào SUS321?
A2: Titan tạo thành các cacbua titan ổn định với carbon, ngăn chặn sự kết tủa cacbua crom ở ranh giới hạt và bảo vệ hợp kim khỏi sự ăn mòn giữa các hạt.

Câu 3: Sự khác biệt giữa SUS321 và SUS304 là gì?
Câu trả lời 3: SUS304 không có bộ phận ổn định và có thể bị nhạy cảm trong phạm vi 450–850 độ; SUS321 bổ sung thêm titan và được ưu tiên sử dụng cho các bộ phận hàn và dịch vụ ở nhiệt độ trên 400 độ.

Câu hỏi 4: SUS321 có cần-xử lý nhiệt sau hàn không?
Câu trả lời 4: Thông thường là không, vì tính năng ổn định bằng titan giúp ngăn ngừa tình trạng nhạy cảm. Quá trình ủ ổn định ở nhiệt độ 850–900 độ có thể được chỉ định cho dịch vụ ăn mòn nghiêm trọng.

Câu 5: Kim loại phụ nào được sử dụng để hàn SUS321?
A5: Kim loại phụ ER321 hoặc ER347 thường được sử dụng, với nhiệt độ giữa các lớp được giữ ở mức hoặc dưới 150 độ.

Câu 6: SUS321 có từ tính không?
Câu trả lời 6: Không. SUS321 là chất austenit và về cơ bản là không-có từ tính trong điều kiện ủ.