Usporedba SUS321 i SUS321H: titan-stabilizirani u odnosu na visoko{3}}ugljični titan-stabilizirani austenitni nehrđajući čelik

SUS321 i SUS321H su titanom-stabilizirani austenitni nehrđajući čelici iste serije, s osnovnom razlikom u sadržaju ugljika (SUS321: C manje od ili jednako 0,08%; SUS321H: C=0.04-0.10%). Kontrolirani visoki sadržaj ugljika u SUS321H poboljšava otpornost na puzanje pri visokim-temperaturama, uz zadržavanje performansi stabilizacije titana, što ih čini prikladnima za različite uvjete rada pri visoko{10}}temperaturnom naprezanju.

Usporedba osnovnih parametara

Parametar

Nehrđajući čelik SUS321

Nehrđajući čelik SUS321H

Kemijski sastav (tež.%)	C Manje ili jednako 0,08, Si Manje ili jednako 1,00, Mn Manje ili jednako 2,00, P Manje ili jednako 0,045, S Manje ili jednako 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 Manje ili jednako 1,00, Mn Manje ili jednako 2,00, P Manje ili jednako 0,045, S Manje ili jednako 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-12.00, Ti=4×C-0,70, Fe=Ravnoteža
Mehanička svojstva (žareno)	Vlačna čvrstoća veća ili jednaka 515MPa, čvrstoća tečenja veća ili jednaka 205MPa, istezanje veće ili jednako 40%, tvrdoća manja ili jednaka 201HB	Vlačna čvrstoća veća ili jednaka 515MPa, čvrstoća tečenja veća ili jednaka 205MPa, istezanje veće ili jednako 40%, tvrdoća manja ili jednaka 201HB
Otpornost na puzanje pri visokim -temperaturama (700 stupnjeva)	Otpornost na puzanje (1000h) Veća ili jednaka 60MPa	Otpornost na puzanje (1000h) Veća ili jednaka 85MPa
Servisna temperatura	-196 stupnjeva do 870 stupnjeva (kontinuirana usluga)	-196 stupnjeva do 870 stupnjeva (kontinuirana usluga, poželjno za scenarije pod stresom od 600-870 stupnjeva)
Ekvivalentne ocjene	EN 1.4541, UNS S32100, AISI 321	EN 1.4542, UNS S32109, AISI 321H

Ključne razlike u izvedbi: 1. Čvrstoća puzanja pri visokim -temperaturama: kontrolirani sadržaj ugljika SUS321H stvara više TiC karbida, koji učvršćuju granice zrna i poboljšavaju otpornost na puzanje; njegova 1000h otpornost na pucanje puzanjem na 700 stupnjeva je 42% veća od SUS321. 2. otpornosti na interkristalnu koroziju: oba imaju izvrsnu otpornost na interkristalnu koroziju nakon zavarivanja; SUS321H zahtijeva žarenje nakon -zavarivanja za debele ploče kako bi se uklonio zaostali napon. 3. Zavarljivost: SUS321 ima bolju stabilnost pri zavarivanju; SUS321H zahtijeva manji unos topline kako bi se izbjeglo ogrubljivanje zrna. 4. Trošak: SUS321H je 10-15% skuplji od SUS-a321. 5. Mogućnost oblikovanja: Oba imaju sličnu sposobnost oblikovanja, bez očite razlike.

Razlika primjenjivog scenarija: SUS321 je prikladan za opće visoko{1}}temperaturne komponente koje-nose-naprezanje, kao što su ispušne cijevi zrakoplovnih-motora, cijevi izmjenjivača topline (Manje od ili jednako 870 stupnjeva) i posude za kemijske reakcije. SUS321H je prikladan za visoko{8}}temperaturne-nosive komponente, kao što su cijevi pregrijača kotla (600-870 stupnjeva), parovodi za visoke temperature i pomoćne komponente plinske turbine.

Praktična pitanja i odgovori

P1: Zašto SUS321H ima višu otpornost na puzanje pri visokim-temperaturama? A1: Njegov kontrolirani sadržaj ugljika (0,04-0,10%) osigurava stvaranje dovoljne količine TiC karbida, koji se može oduprijeti plastičnoj deformaciji pod dugotrajnim-visokim-temperaturnim i-uvjetima naprezanja, izbjegavajući kvar komponente zbog puzanja. P2: Koji je zahtjev za toplinsku obradu nakon -zavarivanja za SUS321H? A2: Mora se izvršiti žarenje nakon -zavarivanja na 850-900 stupnjeva, hlađenje zrakom; ovaj proces eliminira zaostalo naprezanje i obnavlja-izvedbu puzanja pri visokim temperaturama. P3: Može li SUS321 zamijeniti SUS321H u scenarijima visokog-temperaturnog stresa? A3: Ne. Na temperaturama iznad 600 stupnjeva, otpornost na puzanje SUS321 nije dovoljna i bit će podvrgnut očiglednoj plastičnoj deformaciji nakon dugotrajne-službe; SUS321H je preferirani materijal za visoko-komponente ležaja-napregnute visokom temperaturom. P4: Koja je razlika u sadržaju titana između SUS321 i SUS321H? A4: Oba imaju Ti=4×C-0,70%; SUS321H ima veći udio ugljika, tako da je njegov udio titana malo veći, osiguravajući dovoljnu formaciju TiC za stabilizaciju. P5: Kako odabrati između SUS321 i SUS321H? A5: Odaberite SUS321 ako je radna temperatura manja ili jednaka 600 stupnjeva i nema dugotrajnog opterećenja; odaberite SUS321H ako je radna temperatura 600-870 stupnjeva i ako je komponenta dugotrajno opterećena visokom temperaturom.