Keluli Tahan Karat SUS321

SUS321 Keluli tahan karat

Pada suhu 800-1500 darjah F (427-816 darjah ), keadaan kerpasan kromium karbida masih boleh mengekalkan rintangan yang baik terhadap kakisan antara butiran. Oleh kerana penambahan titanium pada komposisi, aloi 321 masih boleh mengekalkan kestabilan dalam kes pembentukan kromium karbida.
Keluli tahan karat aloi 321 mempunyai kelebihan bekerja dalam persekitaran suhu tinggi kerana sifat mekanikalnya yang sangat baik. Berbanding dengan aloi 304, keluli tahan karat aloi 321 mempunyai kemuluran dan rintangan patah tekanan yang lebih baik. Selain itu, 304L juga boleh digunakan untuk menahan pemekaan dan kakisan antara butiran.
Atribut am
Aloi 321 (UNS S32100) ialah keluli tahan karat yang sangat stabil. Pada suhu 800-1500 darjah F (427-816 darjah ), keadaan kerpasan kromium karbida masih boleh mengekalkan rintangan yang baik terhadap kakisan antara butiran. Oleh kerana penambahan titanium pada komposisi, aloi 321 masih boleh mengekalkan kestabilan dalam kes pembentukan kromium karbida. Aloi 347 adalah disebabkan oleh penambahan COQ dan tantalum untuk mengekalkan kestabilannya.

Aloi 321 dan 347 biasanya digunakan untuk operasi jangka panjang pada suhu tinggi antara 800 dan 1500 darjah F (427 dan 816 darjah ). Jika aplikasi hanya melibatkan kimpalan atau pemanasan masa singkat, 304L boleh digunakan sebagai ganti.
Kelebihan operasi suhu tinggi aloi 321 dan 347 juga bergantung pada sifat mekanikalnya yang baik. Berbanding dengan 304, 304L, 321 dan 347 mempunyai rintangan tegasan rayapan dan rintangan pecah tegasan yang lebih baik. Ini membolehkan aloi stabil ini memenuhi Kod Dandang ASME dan spesifikasi bejana tekanan pada suhu yang lebih tinggi sedikit. Hasilnya, 321 dan 347 aloi boleh digunakan sehingga 1500 darjah F (816 darjah ), manakala 304,304 L dihadkan kepada 800 darjah F (426 darjah ).
321 dan aloi 347 juga mempunyai jenis kandungan karbon tinggi, dan nombor UNS mereka masing-masing ialah S32109 dan S34709.
Rintangan kakisan
Aloi kakisan seragam 321 dan 347 mempunyai rintangan yang serupa kepada kakisan umum seperti aloi nikrom 304 yang tidak stabil. Pemanasan berpanjangan dalam julat suhu darjah kromium karbida boleh menjejaskan rintangan kakisan aloi 321 dan 347 dalam media menghakis yang keras. Dalam kebanyakan persekitaran, rintangan kakisan kedua-dua aloi adalah serupa; Walau bagaimanapun, rintangan kakisan aloi anil 321 dalam persekitaran pengoksidaan yang kuat adalah lebih rendah sedikit daripada aloi anil 347. Oleh itu, aloi 347 lebih unggul dalam persekitaran air dan suhu rendah yang lain. Pendedahan kepada julat suhu 800 darjah F - 1500 darjah F (427 darjah - 816 darjah ) akan menjadikan rintangan kakisan keseluruhan aloi 321 lebih teruk daripada aloi 347. Aloi 347 digunakan terutamanya dalam suhu tinggi aplikasi, yang memerlukan bahan mempunyai rintangan pemekaan yang kuat untuk mengelakkan kakisan antara butiran pada suhu yang lebih rendah. Aloi kakisan antara butiran 304 dan nikel tidak stabil lain? Keluli adalah sensitif kepada kakisan antara butiran, dan aloi 321 dan 347 telah dibangunkan untuk tujuan ini. Apabila keluli kromium-nikel yang tidak stabil diletakkan dalam julat suhu 800 darjah F hingga 1500 darjah F (427 darjah hingga 816 darjah ) atau disejukkan secara perlahan dalam julat suhu ini, kromium karbida memendakan pada sempadan butiran. Apabila diletakkan dalam media menghakis tertentu, sempadan butiran ini adalah yang pertama terhakis, yang mungkin melemahkan prestasi logam dan mungkin runtuh sepenuhnya. Media organik atau air yang menghakis, susu atau produk tenusu lain atau keadaan atmosfera, walaupun terdapat sejumlah besar pemendakan karbida, ia jarang akan menghasilkan kakisan antara butiran. Apabila mengimpal plat nipis, kerana masa tinggal dalam julat suhu 800 darjah F - 1500 darjah F (427 darjah - 816 darjah ) adalah sangat singkat, ia tidak mudah untuk menghasilkan kakisan antara butiran, jadi gred tidak stabil boleh layak. Sejauh mana pemendakan karbida berbahaya bergantung pada tempoh masa aloi terdedah kepada julat suhu 800 darjah F - 1500 darjah F (427 darjah - 816 darjah ) dan medium menghakis. Kimpalan plat tebal adalah masa pemanasan yang lebih lama, tetapi disebabkan gred L yang tidak stabil, kandungan karbon adalah 0.03% atau lebih rendah, dan pemendakan karbida tidak mencukupi untuk menyebabkan kemudaratan kepada gred ini. Pemekaan yang kuat dan rintangan kakisan antara butiran bagi keluli tahan karat 321 dan aloi 347 yang stabil ditunjukkan oleh data dalam jadual di bawah. (Kuprum - Kuprum sulfat -16% ujian asid sulfurik (ASTM A262, Amalan E)). Sebelum permulaan ujian, sampel anil kilang keluli telah tertakluk kepada rawatan haba rendaman 1050 darjah F (566 darjah) selama 48 jam. Aloi retak kakisan tegasan 321 dan 347 keluli tahan karat austenit sensitif kepada retakan kakisan tegasan dalam halida, serupa dengan keluli tahan karat aloi 304. Keputusan ini disebabkan oleh kandungan nikel yang serupa. Keadaan yang menyebabkan keretakan kakisan tegasan termasuk: (1) pendedahan kepada ion halida (umumnya klorida), (2) tegasan tegangan sisa dan (3) suhu ambien melebihi 120 darjah F (49 darjah ). Ubah bentuk sejuk semasa operasi membentuk atau kitaran haba yang dihadapi semasa operasi kimpalan boleh menyebabkan tekanan. Rawatan haba melegakan tekanan selepas penyepuhlindapan atau ubah bentuk sejuk boleh mengurangkan tahap tekanan. Aloi stabil 321 dan 347 bertujuan untuk digunakan dalam persekitaran operasi tanpa tekanan di mana kakisan antara butiran mungkin berlaku dalam aloi yang tidak stabil. 321 dan 347 amat berguna dalam persekitaran yang menghasilkan kakisan tegasan asid polisulfurik pada keluli tahan karat austenit yang tidak stabil seperti aloi 304. Apabila keluli tahan karat austenit yang tidak stabil terdedah kepada suhu di mana pemekaan berlaku, pemendakan kromium karbida berlaku pada sempadan butiran. Apabila disejukkan ke suhu bilik dalam persekitaran yang mengandungi sulfur, sulfida (biasanya sulfur terhidrogenasi) bertindak balas dengan wap air dan oksigen untuk membentuk asid polisulfurik yang menghakis sempadan butiran. Di bawah keadaan tegasan dan kakisan antara butiran, keretakan kakisan tegasan asid polysulfurik berlaku dalam persekitaran penapisan minyak di mana sulfida berleluasa. Aloi stabil 321 dan 347 menyelesaikan masalah keretakan kakisan tegasan asid polisulfurik kerana rintangannya terhadap pemekaan dalam persekitaran operasi yang dipanaskan. Jika keadaan persekitaran operasi akan menyebabkan pemekaan, untuk mencapai rintangan pemekaan terbaik, aloi ini harus digunakan dalam keadaan stabil haba. Rintangan pitting dan pitting bagi aloi stabil 321 dan 347 dalam persekitaran yang mengandungi ion klorida adalah serupa dengan aloi keluli tahan karat 304 atau 304L kerana kandungan kromiumnya yang serupa. Secara amnya, untuk aloi yang tidak stabil dan stabil, kandungan klorida dalam persekitaran akueus dihadkan kepada 100 bahagian per juta, terutamanya dengan kehadiran kakisan celah. Kandungan klorida yang lebih tinggi boleh menyebabkan kakisan celah dan kakisan titik. Untuk keadaan yang teruk dengan kandungan klorida yang lebih tinggi, PH yang lebih rendah dan/atau suhu yang lebih tinggi, pertimbangkan untuk menggunakan aloi yang mengandungi molibdenum seperti aloi 316. Aloi stabil 321 dan 347 lulus 100 jam ujian semburan garam 5% (ASTM B117) tanpa karat dan tiada perubahan warna. Walau bagaimanapun, jika aloi ini terdedah kepada semburan garam dari lautan, kakisan titik, kakisan celah, dan perubahan warna yang teruk mungkin berlaku. Pendedahan aloi 321 dan 347 kepada persekitaran Marin tidak disyorkan.