Primerjava SUS321 in SUS321H: titan-stabilizirano v primerjavi z visoko{3}}ogljikovim titanom-stabiliziranim avstenitnim nerjavnim jeklom

SUS321 in SUS321H sta s titanom-stabilizirana avstenitna nerjavna jekla iste serije, pri čemer je glavna razlika vsebnost ogljika (SUS321: C manj kot ali enako 0,08 %; SUS321H: C=0.04-0.10%). Nadzorovana visoka vsebnost ogljika v SUS321H izboljša visoko-temperaturno trdnost lezenja, hkrati pa ohranja stabilizacijsko zmogljivost titana, zaradi česar so primerni za različne-temperaturne pogoje uporabe.

Primerjava osnovnih parametrov

Parameter

Nerjaveče jeklo SUS321

Nerjaveče jeklo SUS321H

Kemična sestava (masni %)	C Manjši ali enak 0,08, Si Manjši ali enak 1,00, Mn Manjši ali enak 2,00, P Manjši ali enak 0,045, S Manjši ali enak 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-12.00, Ti=4×C-0,70, Fe=Balance	C=0.04-0.10, Si Manjši ali enak 1,00, Mn Manjši ali enak 2,00, P Manjši ali enak 0,045, S Manjši ali enak 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-12.00, Ti=4×C-0,70, Fe=Balance
Mehanske lastnosti (žarjeno)	Natezna trdnost večja ali enaka 515MPa, meja tečenja večja ali enaka 205MPa, raztezek večji ali enak 40%, trdota manjša ali enaka 201HB	Natezna trdnost večja ali enaka 515MPa, meja tečenja večja ali enaka 205MPa, raztezek večji ali enak 40%, trdota manjša ali enaka 201HB
Visoko{0}}temperaturna trdnost lezenja (700 stopinj)	Trdnost proti lezenju (1000h) Večja ali enaka 60MPa	Trdnost proti plazenju (1000h) Večja ali enaka 85 MPa
Delovna temperatura	-196 stopinj do 870 stopinj (neprekinjeno storitev)	-196 stopinj do 870 stopinj (neprekinjeno delovanje, prednostno za 600-870 stopinjske scenarije z obremenitvijo)
Enakovredne ocene	EN 1.4541, UNS S32100, AISI 321	EN 1.4542, UNS S32109, AISI 321H

Ključne razlike v zmogljivosti: 1. Visoko{1}}temperaturna lezeča trdnost: nadzorovana vsebnost ogljika SUS321H tvori več karbidov TiC, ki utrdijo meje zrn in izboljšajo odpornost proti lezenju; njegova 1000-urna prelomna trdnost pri lezenju pri 700 stopinjah je za 42 % višja od SUS321. 2. odpornosti proti interkristalni koroziji: oba imata odlično odpornost proti interkristalni koroziji po varjenju; SUS321H zahteva žarjenje po-varu za debele plošče, da se odpravi preostala napetost. 3. Varljivost: SUS321 ima boljšo stabilnost pri varjenju; SUS321H zahteva nižji vnos toplote, da se prepreči grobljenje zrn. 4. Cena: SUS321H je 10-15 % dražji od SUS321. 5. Oblikovanje: Oba imata podobno sposobnost oblikovanja, brez očitne razlike.

Veljavno razlikovanje scenarijev: SUS321 je primeren za splošne visoko{1}}temperaturne ne-obremenjene-komponente, kot so izpušne cevi letalskih-motorjev, cevi izmenjevalnika toplote (manj kot ali enako 870 stopinj) in posode za kemične reakcije. SUS321H je primeren za komponente, ki nosijo-visoke{8}}temperaturne obremenitve, kot so cevi pregrevalnika kotla (600-870 stopinj), visokotemperaturni parni cevovodi in pomožne komponente plinske turbine.

Praktična vprašanja in odgovori

V1: Zakaj ima SUS321H večjo-držljivost lezenja pri visokih temperaturah? A1: Njegova nadzorovana vsebnost ogljika (0,04-0,10 %) zagotavlja, da nastane dovolj karbidov TiC, ki so lahko odporni na plastično deformacijo pri dolgotrajnih-visokih-temperaturah in visokih-napetostnih pogojih, s čimer se izognete odpovedi komponent zaradi lezenja. V2: Kakšne so-zahteve za toplotno obdelavo po varjenju za SUS321H? A2: Izvesti je treba žarjenje po-varu pri 850-900 stopinjah, zračno hlajenje; ta postopek odpravi preostalo napetost in obnovi visoko{25}}temperaturno lezenje. V3: Ali lahko SUS321 nadomesti SUS321H v scenarijih visoke-temperaturne obremenitve? A3: Ne. Pri temperaturah nad 600 stopinj je odpornost proti lezenju SUS321 nezadostna in bo podvržen očitni plastični deformaciji po dolgotrajni-rabi; SUS321H je prednostni material za-komponente, ki nosijo-visoke temperaturne obremenitve. V4: Kakšna je razlika v vsebnosti titana med SUS321 in SUS321H? A4: Oba imata Ti=4×C-0,70 %; SUS321H ima večjo vsebnost ogljika, zato je njegova vsebnost titana nekoliko višja, kar zagotavlja zadostno tvorbo TiC za stabilizacijo. V5: Kako izbrati med SUS321 in SUS321H? A5: Izberite SUS321, če je delovna temperatura manjša ali enaka 600 stopinj in ni dolgoročne obremenitve; izberite SUS321H, če je delovna temperatura 600-870 stopinj in je komponenta dolgotrajno obremenjena z visoko temperaturo.