321 ir 347 nerūdijantis plienas: stabilizuoti aukštos temperatūros lydiniai, palyginti

 

Kokia yra cheminė sudėtis, pagrindinės savybės ir tipiškas pritaikymas?
Abu lydiniai sudaryti iš 18 % chromo ir 9{12}}11 % nikelio. 321 klasė (UNS S32100) stabilizuojama titanu, o 347 klasė (UNS S34700) stabilizavimui naudoja niobį (kolumbį). Tai apsaugo nuo chromo karbido nuosėdų suvirinimo metu. Jie pasižymi geru atsparumu oksidacijai iki maždaug 900 laipsnių . 321 dažnai naudojami orlaivių išmetimo sistemose, terminiuose oksidatoriuose, o plėtimosi silfonai. 347 yra pageidaujami naftos perdirbimo gamyklų šildytuvuose, aukštos temperatūros cheminiuose reaktoriuose ir energijos gamybos komponentuose dėl savo valkšnumo.

Kaip stabilizuojančio elemento pasirinkimas įtakoja jų veikimą?
Titanas 321 ir niobis 347 jungiasi su anglimi, užkertant kelią chromo išeikvojimui. Tačiau niobio karbidai yra stabilesni labai aukštoje temperatūroje (virš 800 laipsnių). Tai suteikia 347 puikų atsparumą šliaužimui ir „karštam sukietėjimui“ ilgą laiką. Ciklinio šildymo ir vėsinimo metu 347 stabilizuota struktūra taip pat geriau nei 321 atspari grūdų ribos degradacijai, todėl ji yra patikimesnė sudėtingose ​​šiluminio ciklo srityse.

Kurioje aplinkoje 347 yra aiškus ir būtinas pasirinkimas, o ne 321?
Pasirinkite 347, kai komponentas nepertraukiamai veiks virš 800 laipsnių, esant įtampai, pvz., perkaitintuvo vamzdeliuose, krosnies spinduliavimo vamzdžiuose arba aukšto slėgio katilo dalyse. Jis taip pat tinkamas stipriai oksiduojančioje atmosferoje ir naudojant azoto rūgštį. Esant pertraukiamoms aukštos -temperatūroms arba ne tokiems sunkiems šiluminiams ciklams, pvz., išmetimo kolektoriuose ar tam tikruose šilumokaičiuose, 321 užtikrina tinkamą veikimą už galimai mažesnę kainą.

Į ką gamintojai turėtų atsižvelgti virindami šias rūšis?
Abiejų rūšių suvirinimui reikia standartinių austenitinių procedūrų, tačiau reikia atkreipti dėmesį į šilumos kiekį. 321 atveju netinkamos apsauginės dujos gali sukelti titano oksidaciją ir sumažinti jo stabilizuojantį poveikį suvirinimo siūlėje. 347 naudojami standartiniai niobio -stabilizuoti užpildai (pvz., ER347). Po-suvirinimo siūlės terminis apdorojimas paprastai nereikalingas plonoms pjūviams, tačiau storoms siūlėms agresyvioje aplinkoje gali būti rekomenduojamas atkaitinimas tirpalu, kad būtų atkurtas optimalus atsparumas korozijai.

Kokie galutiniai veiksniai turėtų lemti pasirinkimą tarp 321 ir 347?
Priimdami sprendimą remkitės eksploatavimo temperatūra, stresu ir atmosfera. Jei temperatūra nuolat viršija 800 laipsnių su mechanine apkrova, nurodykite 347. Vidutinei temperatūrai (600–800 laipsnių) ir kur kaina yra veiksnys, dažnai pakanka 321. Visada peržiūrėkite konkrečią programos cheminę ir šiluminę aplinką ir ieškokite atitinkamų pramonės kodeksų (pvz., ASME) dėl patvirtintų medžiagų, naudojamų slėgyje ir aukštoje temperatūroje{9}}.