Nerđajući čelik 321H

321H (UNS S32109) je visoko{2}}ugljična varijanta tipa 321, titanijum{4}}stabiliziranog austenitnog nehrđajućeg čelika. Ugljik je kontroliran na 0,04-0,10%, a titan je specificiran na 5 puta (C+N) sa maksimalno 0,70%, tako da veći ugljik ne dovodi do taloženja hrom-karbida. Rezultat je klasa sa značajno boljom snagom puzanja od 321 iznad oko 800 C, uz zadržavanje otpornosti na međugranularnu koroziju koju pruža stabilizacija titana.

Hemijski sastav (ASTM A240, UNS S32109)

Element (težinski%)	321H (UNS S32109)
C	0.04-0.10
Mn	Manje ili jednako 2,00
P	Manje ili jednako 0,045
S	Manje ili jednako 0,030
Si	Manje ili jednako 0,75
Cr	17.0-19.0
Ni	9.0-12.0
Ti	5(C+N) min do 0,70
N	Manje ili jednako 0,10

Mehanička svojstva

Žarena ploča prema ASTM A240 UNS S32109: zatezna čvrstoća veća ili jednaka 515 MPa, granica tečenja veća ili jednaka 205 MPa, izduženje veće ili jednako 40%. Cijev i cijev prema ASTM A213/A312 (TP321H): zatezna čvrstoća veća ili jednaka 515 MPa, granica tečenja veća ili jednaka 205 MPa, izduženje veće ili jednako 35%.

Zašto postoji H varijanta

Snaga puzanja u rasponu od 800-900 C

Za pregrijače kotlova, unutrašnje dijelove turbine i komponente peći, projektni kriterij iznad oko 800 C je pukotina, a ne čvrstoća na sobnoj{1}}temperaturi. Dodatni ugljenik u 321H formira gustu disperziju titanijum karbida koji pričvršćuje dislokacije, dramatično usporavajući puzanje u poređenju sa 321.

Stabilizacija i dalje radi

Titanijum je specificiran u odnosu na ugljenik plus azot, sa minimumom 5(C+N). Na vrhu raspona ugljika, titan mora doseći oko 0,50% ili više, što je dovoljno da veže u suštini sav ugljik kao titanijum karbid. Budući da je ugljik zatvoren kao TiC, hrom karbidi se ne formiraju na granicama zrna, a sloj zadržava svoju otpornost na međugranularnu koroziju nakon zavarivanja.

Oznake i unakrsne{0}}reference

321H je specificiran kao UNS S32109 prema ASTM A240 (ploča), A213 (cijev) i A312 (cijev). JIS G4304 pokriva osnovni razred SUS321, a EN 10088-2 pokriva tip 321 kao 1.4541 (X6CrNiTi18-10); sama H varijanta nema direktnu oznaku JIS ili EN 10088, tako da je treba naručiti prema ASTM i UNS referenci. GB/T 3280 06Cr18Ni11Ti je kineska oznaka za sastav 321 baze.

Izrada i zavarivanje

321H je zavaren stabiliziranim austenitnim punilom tipa AWS ER321 ili ER347, koji obnavlja stabilizaciju titana ili niobija u metalu šava. Žarenje otopinom prije teškog oblikovanja obično se izvodi oko 950-1100 C nakon čega slijedi gašenje vodom. Za dugotrajan servis na 800-900 C, održavajte unos topline umjerenim tokom zavarivanja i uklonite površinski oksid prije servisa.

FAQ

1. Šta 321H nudi u odnosu na 321?

Veći minimalni ugljik, 0,04-0,10% naspram ne više od 0,08%, i posljedično bolja čvrstoća puzanja i lomljenja za dugotrajni rad na 800-900 C.

2. Da li veći ugljik uzrokuje intergranularnu koroziju?

Ne. Titanijum je specificiran na minimumu 5(C+N), koji vezuje dodatni ugljenik kao stabilne titanijum karbide i sprečava iscrpljivanje hroma na granicama zrna.

3. Koja je praktična granica usluge?

Za komponente pod stresom, 321H je uobičajeno ocijenjen za kontinuirani rad oko 850-900 C u objavljenim tehničkim podacima. Iznad tog raspona treba uzeti u obzir više-klase legure otporne na toplinu.

4. Koji dodatni metal se koristi za zavarivanje 321H?

Stabilizirano austenitno punilo tipa AWS ER321 ili ER347, odabrano tako da metal šava zadrži stabilizaciju i odgovara osobinama povišene{2}}temperature osnovnog metala.

5. 321H ili 347H?

347H (UNS S34709) koristi niobij umjesto titanijuma i često se preferira za teške zavarene dijelove. 321H je često niži-izbor za cijevi kotla gdje je zavarivanje ograničeno.