321 contro 347 acciaio inossidabile: stabilizzazione, saldatura e temperatura
Scritto da: Emma, Ingegnere Tecnico Vendite Reviewed by: Ethan, Ingegnere Materiali
321 e 347 sonoacciai inossidabili austenitici stabilizzatiLa loro caratteristica distintiva è l'aggiunta deliberata di titanio (321) o niobio (347) alla composizione di base 304 (18Cr-8Ni).legare il carbonioprima di potersi combinare con il cromo, risolvendo il problema della sensibilizzazione e della corrosione intergranulare che limita la norma 304 nel servizio di saldatura e a temperatura elevata.
Mentre i gradi L (304L, 316L) affrontano la sensibilizzazione rimuovendo il carbonio (≤ 0,03%), i gradi stabilizzati la affrontano eliminando il carbonio.legando il carbonio presente. This metallurgical strategy preserves sufficient carbon for elevated-temperature creep strength while preventing chromium carbide precipitation — a dual benefit that makes 321 and 347 the preferred choice for long-term high-temperature service where welding is involvedQuesto articolo spiega il meccanismo di stabilizzazione, la distinzione tra titanio e niobio e come selezionare tra questi gradi per gli appalti industriali.
1Che cosa sono 321 e 347 in acciaio inossidabile?
Entrambi i gradi sono acciai inossidabili austenitici cromo-nickel basati sulla piattaforma 304.condividendo la sua struttura cubica centrata sulla faccia, non magnetica e impossibilità di indurimento mediante trattamento termico. Ciò che le distingue è l'aggiunta intenzionale di unelemento stabilizzatore- Titanio in 321, niobio (chiamato anche columbio) in 347 che forma carburi stabili preferibilmente rispetto al cromo, preservando la resistenza alla corrosione dopo esposizione termica.
| Immobili |
321 |
347 |
| Grado |
321 |
347 |
| Numero UNS |
S32100 |
S34700 |
| EN Denominazione |
1.4541 |
1.4550 |
| Famiglia inossidabile |
Austenitici |
Austenitici |
| Elemento stabilizzante |
Titanio (Ti) |
Niobio (Nb) |
| Condizione magnetica |
Altri prodotti di acciaio o di acciaio |
Altri prodotti di acciaio o di acciaio |
| Trattamento termico indurito? |
- No, no. |
- No, no. |
| Applicazione primaria |
Servizio a temperatura elevata con saldatura |
Apparecchiature saldate ad alta temperatura, esposizione termica a lungo termine |
Cosa significa "stabilizzato":Un acciaio inossidabile stabilizzato contiene un elemento legante Ti o Nb che ha una maggiore affinità chimica per il carbonio rispetto al cromo.di una lunghezza superiore o uguale a 50 mmLo standard 304 perde la resistenza alla corrosione ai confini del grano perché il cromo si combina prima con il carbonio;321 e 347 impediscono questo dato al carbonio un partner di legame più forte.
2Perché la stabilizzazione è importante: sensibilizzazione e corrosione intergranulare
Per comprendere perché esistono 321 e 347, bisogna prima capire il problema che risolvono - un problema che colpisce ogni componente 304/316 di grado standard esposto alle condizioni termiche sbagliate.
Il problema della sensibilizzazione
Quando lo standard 304 viene riscaldato a425 ∼ 870°C- la gamma critica di sensibilizzazione - gli atomi di carbonio diventano mobili e migrano verso i confini del grano.Carburi di cromo (Cr23C6)Le regioni immediatamente adiacenti a questi precipitati di carburo diventanodi tensione inferiore o uguale a:I confini dei grani perdono la resistenza alla corrosione e diventano percorsi preferenziali per l'attacco intergranulare.
Ciò avviene durante due scenari comuni: 1) la saldatura, in cui la zona colpita dal calore passa attraverso il range di sensibilizzazione, e 2) il servizio prolungato a temperatura elevata (superiore a ~425°C),dove la precipitazione di carburo avviene lentamente nel tempoIn entrambi i casi, a material that was fully corrosion-resistant before thermal exposure develops intergranular corrosion susceptibility — a problem that cannot be detected by visual inspection of the as-fabricated component.
Come la stabilizzazione la risolve
Stabilizzazione in titanio:Durante l'esposizione termica, il titanio reagisce con il carbonio per formareCarburi di titanio (TiC)Il carbonio viene consumato dal titanio prima di potersi combinare con il cromo, il risultato è che il cromo rimane distribuito in tutto il grano.il film passivo rimane intatto, e la resistenza alla corrosione intergranulare è mantenuta attraverso cicli termici di saldatura e esposizione prolungata a temperature elevate.
Stabilizzazione del niobio:Il niobio (anche indicato columbio, Cb, nelle vecchie specifiche) viene aggiunto con un tenore di carbonio di circa 10 × (tipicamente ~ 0,4 ∼ 0,8% Nb).I carburi di niobio (NbC) sono ancora più stabili del TiC a temperature molto elevate resistono alla dissoluzione durante la saldatura e forniscono stabilizzazione nelle condizioni termiche più esigentiAnche il tantallo, presente in natura nei minerali contenenti niobio, contribuisce alla stabilizzazione; per questo motivo la specifica ASTM si riferisce al contenuto combinato "Nb + Ta".347 è il grado stabilizzato standard per le apparecchiature a pressione completamente saldate che funzionano nel range di sensibilizzazione per periodi prolungati.
Stabilizzato vs. L-Grade Soluzioni diverse:I gradi L (304L, 316L) risolvono la sensibilizzazionerimuovereLa concentrazione di carbonio (≤ 0,03%).legittimoPer le saldature a passaggio singolo e per le saldature a temperatura moderata, un grado L è spesso adeguato e meno costoso.esposizione prolungata a temperature elevate, o di servizio superiore a ~425°C, stabilized grades provide more reliable long-term protection because the TiC/NbC precipitates remain stable at temperatures where L-grade carbon may still cause slow sensitization over months or years of service.
3Composizione chimica di 321 e 347
Referenze:ASTM A240¢ Specifica standard per piastre, fogli e strisce di acciaio inossidabile a cromo e cromo-nickel.
| Elemento |
321 (S32100) |
347 (S34700) |
Scopo |
| Carbonio (C) |
≤ 0,08% |
≤ 0,08% |
Maggiori di grado L carbonio conservato per la resistenza ad alta temperatura, quindi legato da stabilizzatore |
| Cromo (Cr) |
170,0 ‰ 19,0% |
170,0 ‰ 19,0% |
Formazione di pellicola passiva gamma simile a 304 |
| Nilo (Ni) |
90,0 ∼ 12,0% |
90,0 ∼ 13,0% |
Stabilizzatore di austenite 347 consente un Ni leggermente superiore per l'equilibrio di fase con aggiunte di Nb |
| Titanio (Ti) |
5 × (C+N) min, ≤ 0,70% |
️ |
Moduli TiC il meccanismo di stabilizzazione in 321 |
| Niobio + tantallo (Nb+Ta) |
️ |
10 × C min, ≤ 1,00% |
Forme NbC il meccanismo di stabilizzazione nel 347 |
| Manganese (Mn) |
≤ 2,0% |
≤ 2,0% |
Deossidante; stabilizzatore di austenite minore |
| Silicio (Si) |
≤ 0,75% |
≤ 0,75% |
Deossidante |
| Fosforo (P) |
≤ 0,045% |
≤ 0,045% |
Residui |
| Sulfuro (S) |
≤ 0,03% |
≤ 0,03% |
Residui |
Verifica degli appalti:Quando si ricevono 321 o 347 MTC, verificare il contenuto di stabilizzatore: per 321, Ti ≥ 5 × (C + N) questo rapporto minimo garantisce la presenza di titanio sufficiente a legare tutto il carbonio e l'azoto disponibili.,Nb + Ta ≥ 10 × C. Un calore con Ti allo 0,15% e carbonio allo 0,06% (ratio = 2,5) non soddisfa il requisito di stabilizzazione anche se il valore di Ti rientra nell'intervallo ammissibile.non solo il contenuto degli elementi, determina se il grado avrà le prestazioni previste.
4. 321 Proprietà dell'acciaio inossidabile
321 è un grado austenitico stabilizzato con titanio, mantiene la struttura FCC, non magnetica,e eccellente formabilità del 304 con il vantaggio aggiuntivo della resistenza alla corrosione intergranulare dopo esposizione termicaL'aggiunta di titanio fornisce anche una leggera raffinazione del grano durante la saldatura, che può migliorare la resistenza del metallo di saldatura rispetto ai gradi instabilizzati.
| Proprietà (Annealed, ASTM A240) |
321 (S32100) |
| Resistenza alla trazione (min) |
515 MPa |
| Forza del rendimento 0,2% di offset (min) |
205 MPa |
| Allungamento in 50 mm (min) |
40% |
| Durezza (max) |
217 HBW / 95 HRB |
Applicazioni tipiche:sistemi di scarico di aeromobili e componenti dei postcombustibili (in cui la resistenza al ciclo termico è primaria), scambiatori di calore e giunti di espansione soggetti a ripetuti movimenti termici,apparecchiature di lavorazione chimica che operano nel range di sensibilizzazione, e tubature ad alta temperatura dove è richiesta una combinazione di resistenza moderata e resistenza IGC. 321 is often specified where good formability must be combined with elevated-temperature stability — the titanium stabilization does not compromise the base grade's deep-drawing and bending characteristics.
5. 347 Proprietà dell'acciaio inossidabile
347 è un grado austenitico stabilizzato dal niobio.non indurisce con trattamento termico ma la stabilizzazione del niobio fornisce una maggiore stabilità del carburo alle temperature di servizio più elevate e attraverso le più esigenti procedure di saldatura multipass.
| Proprietà (Annealed, ASTM A240) |
347 (S34700) |
| Resistenza alla trazione (min) |
515 MPa |
| Forza del rendimento 0,2% di offset (min) |
205 MPa |
| Allungamento in 50 mm (min) |
40% |
| Durezza (max) |
217 HBW / 95 HRB |
Applicazioni tipiche:attrezzature petrolchimiche e di raffinazione, in particolare recipienti a pressione e condotte con codice ASME che funzionano nel range di sensibilizzazione per periodi prolungati,componenti di forno che richiedono sia resistenza all'ossidazione che a IGC, fabbricazioni di saldature a parete pesante in cui le saldature a più passaggi espongono l'HAZ a temperature sensibilizzanti per lunghi periodi,e applicazioni nucleari in cui sono valutate la stabilità superiore del niobio in carburo ad alta temperatura e la sua resistenza alla degradazione indotta dall'irradiazione.347 è il grado stabilizzato di default per le apparecchiature a pressione saldate nel settore delle raffinerie e degli impianti chimici.
6. 321 vs. 347: Spiegazione della differenza di stabilizzazione
Entrambi i gradi risolvono lo stesso problema sensibilizzazione attraverso lo stesso meccanismo formazione preferenziale di carburo.La differenza è nel comportamento dell'elemento stabilizzatore a diverse temperature e in diverse condizioni di saldatura.
| Caratteristica |
321 (Ti stabilizzato) |
347 (Nb stabilizzato) |
| Elemento di stabilizzazione |
Titanio (~ 0,3 ∼ 0,7%) |
Niobio (~ 0,4 ∼ 0,8%) |
| Carburo formato |
TiC stabile a circa 1100°C |
NbC ′ stabile a circa 1200°C+ |
| Tensione del metallo saldato |
Buono Ti fornisce un leggero raffinamento del grano |
Buoni Nb carburi sono fini e uniformemente distribuiti |
| Funzionamento della saldatura a passaggi multipli |
Adeguato TiC può dissolversi parzialmente in saldature ad elevato consumo di calore |
Eccellente NbC rimane stabile attraverso cicli termici ripetuti |
| Formabilità |
Molto buono simile al 304 |
Buono leggermente ridotto rispetto al 304/321 |
| Accento tipico sul servizio |
Ciclo termico; buona formabilità; saldatura a temperatura moderata |
Saldatura pesante; stabilità ad alte temperature a lungo termine; apparecchiature governate da codici |
In sostanza: 321 è spesso la scelta dove il ciclo termico e la formabilità sono priorità accanto alla stabilizzazione.apparecchiature a pressione controllate in codice che funzionano a temperature elevate prolungateLa maggiore stabilità termica del carburo di niobio diventa il fattore decisivo quando il servizio comporta esposizioni prolungate al di sopra di ~ 500 °C o saldatura a più passaggi con elevato apporto termico.
7Caratteristiche di saldatura di 321 e 347
La saldatura è il luogo in cui il valore della stabilizzazione è dimostrato più direttamente. The stabilized grades are designed to be welded without post-weld solution annealing while maintaining intergranular corrosion resistance — a capability that L-grades provide for single-pass welds but that stabilized grades extend through multi-pass, procedure ad alto consumo di calore e servizio a temperatura elevata a lungo termine.
| Aspetto della saldatura |
321 |
347 |
| Saldabilità |
Bene TIG, MIG, SMAW |
Bene TIG, MIG, SMAW |
| Riempitore raccomandato |
ER321 (corrispondenza) o ER347 (qualora sia necessaria una stabilità a temperature più elevate) |
ER347 (corrispondenza) il più comune riempitore stabilizzato per il lavoro di codifica |
| Rischio di sensibilizzazione all'HAZ |
Basso TiC resiste alla dissoluzione nella maggior parte delle saldature a passaggio singolo |
Molto basso NbC resiste alla dissoluzione in saldature a più passaggi con elevato apporto di calore |
| Trattamento termico post-saldatura |
Generalmente non richiesto per la resistenza a IGC |
Generalmente non richiesto per la resistenza a IGC |
| Sensibilità al calore di ingresso |
Moderatamente molto elevato apporto di calore può parzialmente sciogliere il TiC |
Basso NbC rimane stabile a temperature di picco più elevate |
Il metallo di riempimento è critico:Per i metalli comuni 321, il riempitore ER347 è comunemente utilizzato in preferenza a ER321 ER347 fornisce una stabilizzazione NbC più affidabile nel deposito di saldatura,e ER347 è un prodotto di scorta standard presso la maggior parte dei fornitori di consumabili per saldaturaPer il metallo base 347, utilizzare sempre il riempitore ER347. The stabilization of the base metal does not protect the weld deposit itself — the filler metal must contain its own stabilizing element or be low-carbon to ensure the entire welded joint performs as a stabilized assembly.
8. Limiti di prestazione e di servizio ad alta temperatura
321 e 347 sono selezionati per il servizio a temperatura elevata non perché resistono all'ossidazione meglio del 309S/310S corrosione intergranulare e degradazione legata alla sensibilizzazione durante l'esposizione prolungata nell'intervallo 425°C-870°C, pur mantenendo una resistenza al sollevamento adeguata a causa del loro più alto contenuto di carbonio (rispetto ai gradi L).
| Fattore di servizio |
321 |
347 |
| Servizio tipico continuo |
Fino a ~ 800 ∼ 850 °C (limitato all'ossidazione, non sensibilizzato) |
Fino a ~ 800°C (migliore stabilità a lungo termine all'estremità superiore) |
| Resistenza alla sensibilizzazione |
Eccellente TiC stabile attraverso un moderato ingresso termico |
Superiore NbC stabile attraverso il più alto ingresso termico |
| Servizio ciclico |
Buona resistenza alla stanchezza termica simile a quella del 304 ma con protezione IGC |
Buona stabilità a lungo termine in condizioni cicliche |
| Forza di trascinamento |
Moderatamente migliore di 304L, inferiore a 304H |
Moderato ?? paragonabile al 321; non un grado ottimizzato per la scorrevolezza |
| Resistenza all'ossidazione |
Simile al 304 18 Cr% fornisce una resistenza all'ossidazione moderata |
Simile al 304 |
Selezione Insight:321 e 347 sonostabilizzazionesoluzioni, nonossidazioneIl loro contenuto di cromo (~18%) è equivalente a 304 ‰ e non forniscono un miglioramento significativo della resistenza all'ossidazione rispetto ai gradi standard.Se la vostra applicazione richiede una resistenza all'ossidazione superiore alla capacità del 304Se la vostra applicazione richiede una resistenza IGC a temperatura elevata più una resistenza al sollevamento moderata, 321 o 347 è la scelta corretta.Non si devono confondere questi due requisiti di prestazione nettamente diversi..
9- le domande 321 e 347
| Industria |
Applicazione |
Consigliato |
Motivo |
| Aerospaziale |
Sistemi di scarico, componenti dei postcombustibili, condotti termici |
321 |
Eccellente resistenza al ciclo termico; buona formabilità per forme complesse |
| Petrochimico |
Fabbricazione di tubi per raffinerie, componenti di riformatori, idroelettrico |
347 |
Apparecchiature saldate a passaggio multiplo; stabilità NbC a temperatura elevata sostenuta |
| Trasformazione chimica |
Reattori, scambiatori di calore, recipienti saldati |
347 |
Costruzione saldata a parete pesante; richiesta resistenza a lungo termine alla IGC |
| Produzione di energia |
Componenti di caldaie, condotte di vapore, parti di turbine |
321/347 |
Resistenza alla sensibilizzazione durante il funzionamento nell'intervallo di temperatura critica |
| Altri apparecchi per la produzione di energia elettrica |
Dispositivi per la trasmissione di energia elettrica |
321 |
Buona formabilità per i fogli di tubi; stabilizzazione del Ti adeguata per un moderato ingresso termico |
| Apparecchiature per forni |
Fabbricazione a partire da prodotti della voce 8528 |
321 |
Resistenza alla sensibilizzazione a temperature moderate del forno; costo inferiore a 347 |
10Limitazioni e errori di selezione comuni
Errore 1 Per le fabbricazioni saldate a passaggio singolo o a basso consumo di calore che funzionano sotto ~425 °C, il 304L fornisce una resistenza adeguata alla sensibilizzazione a un costo del materiale inferiore.Riservare i gradi stabilizzati per le applicazioni che ne hanno realmente bisogno evita premi inutili per le leghe.
Errore 2 Selezione del 321/347 per la resistenza all'ossidazione.Questi gradi condividono il livello di cromo del 304 (~18%). non forniscono una resistenza all'ossidazione migliorata, per questo è necessario il 309S o il 310S (22~25% Cr).specificare gradi di cromo più elevati per la resistenza all'ossidazioneI due requisiti sono indipendenti.
Errore n. 3 - Ignorare il rapporto di stabilizzazione del MTC.La presenza di Ti o Nb non è sufficiente il rapporto tra il tenore di carbonio e il tenore di carbonio deve soddisfare il minimo ASTM (Ti ≥ 5 × C+N per il 321; Nb+Ta ≥ 10 × C per il 347).Un calore che elenca Ti o Nb ma non riesce al test del rapporto non fornirà la stabilizzazione desiderataQuesta è la verifica MTC più importante per i gradi stabilizzati.
Errore n. 4 Assumendo che la stabilizzazione del metallo base si trasferisca alla saldatura.Il deposito di saldatura è di metallo fuso con una sua composizione.Deve essere stabilizzato attraverso il metallo di riempimento ER347 anziché ER308L per garantire che l'intero giunto saldato funzioni come un insieme stabilizzatoLa specificazione del 347 come metallo comune e la saldatura con riempitore non stabilizzato non soddisfano lo scopo di selezione di un grado stabilizzato.
11Guida agli appalti per il 321 e il 347
| Elemento di specifica |
Esempio (347) |
Perché è importante |
| Grado + UNS |
347 (S34700) |
Globalmente inequivocabile; distingue da 347H e 321 |
| Standard del prodotto |
ASTM A240 |
Norme diverse = requisiti diversi |
| Rapporto di stabilizzazione |
Nb+Ta ≥ 10 × C |
Il criterio di definizione deve essere verificato sul MTC |
| Forma del prodotto + Dims |
Piastra, 12 mm × 2000 × 6000 mm |
Determina le tolleranze e il formato |
| Temperatura di servizio |
550°C in continuo; costruzione saldata |
Conferma che il grado è entro il range di servizio previsto |
| Condizione di saldatura |
SMAW multipass; riempitore ER347 specificato |
Conferma la compatibilità tra processo di riempimento e di saldatura |
| Requisito MTC |
EN 10204 3.1 |
Conferma Ti/Nb + carbonio dall'analisi del calore effettivo |
| Esame supplementare |
IGC per ASTM A262 Practice E; PMI per Nb |
Verifica empiricamente le prestazioni di stabilizzazione |
Evitare:"Ho bisogno di una piastra in acciaio inossidabile da 347 mm".Fornire:"347 (S34700), piastra ASTM A240, 12 mm × 2000 × 6000 mm, Nb+Ta ≥ 10 × C verificata su MTC, servizio: recipiente a pressione saldato a 550°C, saldature continue a più passaggi con riempitore ER347, EN 10204 3.1 MTC,IGC per ASTM A262 pratica ELa seconda specifica consente una corretta verifica della chimica di stabilizzazione, la prima no.
12Come Shangyou sostiene gli appalti 321 e 347
- Verifica delle specifiche ASTM:Ogni ordine confermato in base alla norma ASTM applicabile
- Verifica chimica del Ti/Nb:Per il 321: Ti ≥ 5 × (C+N) controllato. Per il 347: Nb+Ta ≥ 10 × C controllato. Questo rapporto non è solo la presenza di elementi
- Conferma del tenore di carbonio:Verificato ≤ 0,08% per i gradi standard; il carbonio deve essere presente (per la resistenza al sollevamento) ma legato (da stabilizzatore)
- EN 10204 3.1 MTC:Composizione chimica completa e proprietà meccaniche dall'analisi del calore effettivo
- Coordinamento dei test PMI:XRF/OES conferma il contenuto di Cr, Ni e di stabilizzatori (Ti per 321, Nb per 347)
- ASTM A262 Coordinamento del CIG:La prova di corrosione intergranulare per ASTM A262 Practice E ¢ verifica le prestazioni effettive di stabilizzazione dopo il trattamento termico di sensibilizzazione
- Ispezione dimensionale e superficiale:Verifica visiva e dimensionale prima della spedizione
- Supporto tecnico alla selezione:Revisione tecnica della temperatura di servizio, del piano di saldatura e delle condizioni di ciclo termico per confermare l'idoneità del grado
13Domande frequenti
D1: Cos'è l'acciaio inossidabile 321?
321 (UNS S32100, EN 1.4541) è un acciaio inossidabile austenitico stabilizzato con titanio.7% di titanio per formare preferibilmente TiC piuttosto che carburi di cromo durante l'esposizione termica321 non è ricottato magneticamente, non indurisce con trattamento termico,e offre una formabilità simile a quella del 304Applicazioni principali: sistemi di scarico di aeromobili, scambiatori di calore, giunti di espansione,e tubature ad alta temperatura in cui sono richieste resistenza al ciclo termico e buona formabilità insieme alla protezione da sensibilizzazione.
D2: Cos'è l'acciaio inossidabile 347?
347 (UNS S34700, EN 1.4550) è un acciaio inossidabile austenitico stabilizzato con niobio (columbio).8% di niobio per formare carburi NbC che sono ancora più stabili dal punto di vista termico rispetto al TiC che forniscono una protezione superiore contro la sensibilizzazione attraverso saldatura a più passaggi e esposizione prolungata ad alte temperature.347 è il grado stabilizzato standard per i recipienti a pressione codificati ASME e per i tubi di raffinazione che operano nel range di sensibilizzazione.e facilmente saldabile con metallo di riempimento ER347.
D3: Qual è la differenza tra l'acciaio inossidabile 321 e 347?
Entrambi sono gradi austenitici stabilizzati basati sulla chimica del 304, risolvendo lo stesso problema attraverso lo stesso meccanismo di formazione del carburo preferenziale.321 utilizza titanio (forme TiC), 347 utilizza niobio (forma NbC). NbC è termicamente più stabile di TiC (stabile a ~ 1200 ° C + vs ~ 1100 ° C), rendendo 347 la scelta preferita per multi-pass,saldatura ad alta temperatura e servizio prolungato ad alta temperaturaPer le apparecchiature a pressione standard governate da codici, 347 è la specifica più comune.
D4: Perché l'acciaio inossidabile 321 e 347 sono stabilizzati?
Per prevenire la sensibilizzazione, la formazione di carburi di cromo ai confini del grano durante la saldatura o l'esposizione a temperature elevate (425-870 °C).che esauriscono le regioni confinanti con i cereali e le rendono vulnerabili alla corrosione intergranulareIl titanio (321) o il niobio (347) hanno una maggiore affinità per il carbonio rispetto al cromo, quindi formano invece TiC o NbC stabili, lasciando libero il cromo per mantenere il film passivo.Ciò consente di saldare i gradi stabilizzati e di operarli a temperature elevate senza trattamento termico post-saldatura e senza sviluppare una suscettibilità alla corrosione intergranulare nel tempo.
D5: L'acciaio inossidabile 321 è migliore del 347 per le alte temperature?
Per il servizio a temperatura elevata sostenuta con saldatura, il 347 è generalmente preferito perché NbC è più termicamente stabile del TiC."migliore" dipende dalle condizioni specifiche di servizio: 321 offre una formabilità leggermente migliore ed è adatto ad applicazioni che comportano cicli termici e un apporto di calore moderato (sistemi di scarico, scambiatori di calore).347 offre una stabilizzazione superiore attraverso pesanti, saldature a più passaggi e esposizione prolungata ad alte temperature (contenitori a pressione, condotte di raffinazione).Né è universalmente "migliore" la scelta segue le esigenze di saldatura e di temperatura dell'applicazione specifica.
D6: L'acciaio inossidabile 347 è migliore per le applicazioni di saldatura?
Generalmente, sì 347 è la scelta stabilizzata standard per la fabbricazione saldata pesantemente.quindi la stabilizzazione del niobio sopravvive alla saldatura a più passaggi con un elevato apporto di calore in cui i carburi di titanio possono dissolversi parzialmente.347 è specificato per la maggior parte dei recipienti a pressione con codice ASME e dei tubi di raffinazione che richiedono la stabilizzazione perché la rete del carburo di niobio rimane intatta attraverso i cicli termici di saldatura multipass.321 è indicato per la saldatura a singolo passaggio o a basso consumo di calore, ma è meno frequentemente indicato per le apparecchiature a pressione saldate a parete pesante e a più passaggi.
D7: L'acciaio inossidabile 321 e 347 può essere saldato?
Sì entrambi sono facilmente saldabili da TIG, MIG e SMAW. Per 321: si raccomanda il riempitore ER321 o ER347;ER347 è comunemente usato in preferenza di ER321 perché è più ampiamente stoccato e fornisce stabilità NbC nel deposito di saldatura. per 347: utilizzare sempre il riempitore ER347 per abbinare la stabilizzazione al niobio. La stabilizzazione del metallo base non si trasporta al deposito di saldatura ̇ il metallo di riempimento deve fornire la propria stabilizzazione.Varianti a basso tenore di carbonio (ER347L con ≤ 0.03% C) sono disponibili per applicazioni che richiedono il minor rischio di sensibilizzazione possibile nel metallo di saldatura stesso.
D8: A che temperatura può resistere l'acciaio inossidabile 321?
321 può essere utilizzato a temperature continue fino a circa 800°C, limitato dalla resistenza all'ossidazione (non sensibilizzazione la stabilizzazione del TiC rimane efficace).il ~ 18% di cromo fornisce una resistenza all'ossidazione moderata paragonabile a quella del 304Per applicazioni a ossidazione limitata sopra ~ 870 °C, è richiesto 309S o 310S (22~25% Cr). 321 non è un grado resistente all'ossidazione.Il suo valore è nell'intervallo di 425-870°C dove la sensibilizzazione è la minacciaAl di sopra di ~850 °C, il tasso di ossidazione, non l'IGC, diventa il fattore limitante la vita.
D9: A che temperatura può resistere l'acciaio inossidabile 347?
Simile a 321 continuità di funzionamento fino a circa 800 850 °C, limitata dalla stessa resistenza all'ossidazione del cromo del ~ 18%.La differenza fondamentale è che la stabilizzazione NbC del 347 rimane efficace a una temperatura superiore (~ 1200 ° C +) rispetto al TiC del 321 (~ 1100 ° C), il che significa che il 347 fornisce una protezione IGC più affidabile mediante saldatura multipass e all'estremità superiore dell'intervallo di temperatura di esercizio.resistenza all'ossidazione non IGC è il fattore limite superiore a ~ 850°C. Per il servizio di ossidazione a temperatura superiore, selezionare 309S o 310S.
D10: Quali informazioni devo fornire quando ordino l'acciaio inossidabile 321 o 347?
Fornire almeno: (1) grado + UNS (321/S32100 o 347/S34700); (2) standard, forma e dimensioni del prodotto; (3) requisito del rapporto di stabilizzazione ?? Ti ≥ 5×(C+N per il 321,Nb+Ta ≥ 10 × C per 347 e confermare che verrà verificato sul MTC4) Temperatura di funzionamento e piano di saldatura ∞ temperatura continua, ciclica o costante, saldatura a più passaggi o a passaggio singolo;(6) Tipo di MTC richiesto ¥ EN 10204 3.1 minimo; (7) Prova supplementare ¢ IGC per ASTM A262, PMI per l'elemento stabilizzatore.
Letture correlate
- [Cosa è l'acciaio inossidabile?
- [Tabella dei gradi di acciaio inossidabile: guida di riferimento incrociata AISI, UNS, EN e JIS]
- [Acciaio inossidabile 304 e 304L: proprietà, composizione e usi]
- [Acciaio inossidabile 309S e 310S: guida del grado ad alta temperatura]
- [Clarificazione dei gradi L, H e di acciaio inossidabile con doppia certificazione]
- [PREN spiegato: Formula, confronto di gradi e limiti di selezione]
Referenze tecniche
- ASTM A240 Standard specification for Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel
- ASTM A262 Pratiche standard per il rilevamento della suscettibilità all'attacco intergranulare
- ASTM A312 Standard specification for Seamless and Welded Austenitic Stainless Steel Pipe
- Manuale di Outokumpu in acciaio inossidabile
- ASM Handbook Volume 1 Proprietà e selezione: Ferri, acciai e leghe ad alte prestazioni
- Istituto del nichel ️ Acciaio inossidabile per ingegneri della corrosione
- Associazione britannica dell'acciaio inossidabile Guida tecnica degli acciai inossidabili stabilizzati
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Disclaimer: Questo articolo fornisce informazioni didattiche e di riferimento per gli appalti.La selezione dei materiali per le apparecchiature a pressione disciplinate da un codice deve essere confermata da un ingegnere qualificato che riesami i codici di progettazione applicabili, condizioni di servizio e MTC effettivo dal calore specifico da utilizzare.