321 대 347 스테인리스 스틸: 안정화, 용접 및 온도

작성자: 에마, 기술 판매 엔지니어. 리뷰: 이단, 재료 엔지니어. 업데이트: 2026년 8월.

321번과 347번은안정화된 아우스테니틱 스테인리스304 (18Cr-8Ni) 기본 조성물 에서 개발 되었다. 그 특징 은 티타늄 (321) 또는 니오비아 (347) 를 의도적 으로 첨가 하는 것 이다.탄소를 묶어그것은 염소와 결합하기 전에, 용접 및 고온 서비스에서 표준 304을 제한하는 민감화 및 곡물 간의 부식 문제를 해결합니다.

L 등급 (304L, 316L) 은 탄소 (≤ 0.03%) 를 제거함으로써 감수성을 해결하지만 안정화 된 등급은 탄소를 제거하여 감수성을 해결합니다.탄소 결합. 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 involved이 기사에서는 안정화 메커니즘, 티타늄 대 니오 비움의 차이점, 그리고 산업 조달에 이러한 등급을 선택하는 방법을 설명합니다.

1321 및 347 스테인리스 스틸은 무엇입니까?

이 두 종류 모두 304 플랫폼을 기반으로 한 아우스테니틱 크롬-니켈 스테인레스 스틸입니다. 그들은 304와 같은 명목 크롬 (~ 18%) 및 니켈 (~ 8 ∼ 12%) 함량을 가지고 있습니다.얼굴 중심의 큐브 구조를 공유하는, 비 자석 가열 상태, 열 처리에 의해 굳게 될 수 없습니다.안정 요소321의 티타늄, 347의 니오비아 (콜롬비아) 는 크롬보다 안정적인 탄화물을 형성하여 열에 노출된 후 진열 저항성을 유지합니다.

2안정화 가 중요 한 이유: 감수성 과 간알성 부식

321과 347이 왜 존재하는지 이해하기 위해서는 먼저 그들이 해결하는 문제를 이해해야 합니다. 잘못된 열 조건에 노출된 모든 표준 304/316 부품에 영향을 미치는 문제입니다.

감수성 문제

표준 304을 열 때425~870°C이산화탄소 원자는 움직이고 곡물 경계로 이동합니다. 거기서 크롬과 결합하여크롬카비드 (Cr23C6)이 탄화물 퇴적물에 인접한 지역은크롬이 부족하다, 패시베이션에 필요한 ~ 10.5%의 문턱 아래로 떨어집니다. 곡물 경계는 부식 저항력을 잃어 곡물 간 공격에 대한 선호 경로가됩니다.

이것은 두 가지 일반적인 시나리오에서 발생합니다: (1) 열에 영향을받는 구역이 민감화 범위를 통과하는 용접 및 (2) 장기적인 고온 서비스 (~ 425 ° C 이상),카비드 침수는 시간이 지남에 따라 천천히 발생합니다.두 경우 모두 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.

안정화 는 어떻게 해결 합니까?

321 티타늄 안정화:티타늄은 약 5 × 탄소 함량 (일반적으로 ~ 0.3 ∼ 0.7% Ti) 로 첨가된다. 열 노출 중에 티타늄은 탄소와 반응하여티타늄 탄화물 (TiC)이 탄소는 크롬과 결합하기 전에 티타늄에 의해 소비됩니다. 결과는 크롬이 곡물 전체에 분포되어 있습니다.수동 필름은 손상되지 않습니다., 그리고 곡물 간 진식 저항은 용접 열 주기와 장기간 고온 노출로 보존됩니다.

니오비아스 안정화:니오비아 (또한 콜럼비아, Cb, 오래된 사양에서 지정) 는 대략 10 × 탄소 함량 (일반적으로 ~ 0.4 ∼ 0.8% Nb) 에 추가된다.니오비아스 탄화물 (NbC) 은 매우 높은 온도에서 TiC보다 더 안정적입니다. 그들은 용접 중에 용해에 저항하고 가장 까다로운 열 조건에서도 안정성을 제공합니다.니오브륨을 함유 한 광석에 자연적으로 존재하는 탄탈은 또한 안정화에 기여합니다. 이것이 ASTM 사양이 "Nb + Ta" 결합 함량을 언급하는 이유입니다.347 는 긴 시간 동안 감수 범위에서 작동하는 완전히 용접 된 압력 장비의 표준 안정화 품질입니다..

3화학적 성분 321 및 347

참고:ASTM A240크롬 및 크롬-닐 스테인리스 스틸 판, 시트 및 스트립에 대한 표준 사양

4. 321 스테인리스 스틸의 특성

321은 티타늄으로 안정된 아우스테니트 성질입니다.그리고 304의 우수한 형성성, 열에 노출된 후 곡물간 진식 저항의 추가 장점티타늄 추가는 또한 열 때 약간의 곡물 정화를 제공하여 불안정한 등급에 비해 열 금속 강도를 향상시킬 수 있습니다.

전형적인 응용 프로그램:항공기 배기가스 시스템 및 후연기 부품 (열순환 저항이 가장 중요한 경우), 열 교환기 및 반복 열 운동에 노출된 확장 관절감수성 범위에서 작동하는 화학 처리 장비, 고온 파이프링은 중간 강도와 IGC 저항의 조합이 필요합니다. 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 스테인리스 스틸의 특성

347은 니오비움으로 안정화된 오스텐리트 성질이다. 금속학적 특성은 321 ∙ FCC 구조, 비자극 용열,열처리에 의해 굳어지지 않지만 니오비아스 안정화는 가장 높은 서비스 온도에서 더 큰 탄화탄 안정성을 제공하고 가장 까다로운 다단계 용접 절차를 통해.

전형적인 응용 프로그램:석유화학 및 정유소 장비 ∙ 특히 ASME 코딩 된 압력 용기 및 파이프 라인, 긴 시간 동안 감수성 범위에서 작동,산화 저항과 IGC 저항을 동시에 필요로 하는 오븐 부품, 중벽 용접 제조품에서 다단 경합 용접은 HAZ를 민감화 온도에서 장기간 노출시킵니다.그리고 핵 관련 응용 분야에 있어서 니오비움의 고온 탄화탄소 안정성과 방사선으로 인한 분해에 대한 저항성이 높이 평가된다..347은 정제 및 화학 시설 서비스의 용접 압력 장비의 기본 안정화 품질입니다.

6. 321 대 347: 안정화 차이 설명

두 종류 모두 동일한 문제를 해결합니다. 같은 메커니즘을 통해 민감화. 선호성 탄화물 형성.차이점은 다른 온도와 다른 용접 조건에서 안정 요소의 행동입니다.

본질적으로: 321은 종종 열 순환과 형성성이 안정화와 함께 우선 순위가 되는 선택입니다.고온에서 지속적으로 작동하는 코드 제어 압력 장비니오비움 탄화재의 더 높은 열 안정성은 ~ 500 °C 이상의 장기 노출 또는 높은 열 입력을 가진 다중 통과 용접을 포함하는 서비스에서 결정적인 요소가됩니다.

7. 321 및 347의 용접 특성

용접은 안정화의 가치가 가장 직접적으로 입증되는 곳입니다. 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, 높은 열 입력 절차 및 장기 높은 온도 서비스.

8고온 성능 및 서비스 제한

321 및 347는 309S / 310S보다 더 나은 산화 저항을하기 때문에 높은 온도 서비스에 선택되지 않습니다.425°C~870°C 범위에서 장기간 노출된 상태에서 곡물 간 부식 및 감수성 관련 분해, 높은 탄소 함유량 (L 등급에 비해) 으로 인해 적절한 미끄러짐 강도를 유지합니다.

9제321조 및 제347조의 신청

10제한 및 일반적인 선택 오류

실수 1 304L가 충분할 때 321/347을 지정하는 것단일 통로 또는 낮은 열 입력 용접 제조물에서 ~ 425 °C 아래에서 작동하는 경우 304L는 소재 비용보다 낮은 적당한 민감화 저항을 제공합니다.진정 필요 한 용량 을 위한 안정화 된 종류 를 예약 함 으로 인해 불필요한 합금 과금 을 피 할 수 있다.

실수 2 산화 저항성 321/347 선택이 등급은 304의 크롬 수준을 공유 (~ 18%). 그들은 향상 된 산화 저항을 제공하지 않습니다. 이를 위해 309S 또는 310S (22~25% Cr) 가 필요합니다. IGC 저항에 대한 안정화된 등급을 지정하십시오.산화 저항성을 위해 크롬 등급이 더 높은 것을 지정합니다.두 가지 요구 사항은 독립적입니다.

실수 3 MTC의 안정화 비율을 무시합니다.Ti 또는 Nb의 존재는 충분하지 않습니다 ∙ 탄소 함량과의 비율은 ASTM 최소 (Ti ≥ 5 × C+N 321의 경우; Nb+Ta ≥ 10 × C 347의 경우) 를 충족해야합니다.Ti 또는 Nb를 표시하지만 비율 테스트에 실패하는 열은 의도 된 안정화를 제공하지 않습니다.이것은 안정된 등급에 대한 가장 중요한 MTC 검증입니다.

실수 4 base 금속 안정화가 용접에 전달되는 것으로 가정합니다.용접 매장물은 독자적인 성분을 가진 금속입니다.그것은 전체 용접 관절이 안정된 집합으로 수행 보장하기 위해 ER308L보다는 채울 금속 ≈ ER347을 통해 안정화되어야 합니다347 기본 금속과 불안정 채소로 용접을 지정하면 안정화 된 등급을 선택하는 목적이 실패합니다.

11321 및 347에 대한 조달 지침

12샴유가 321과 347 조달을 지원하는 방법

• ASTM 사양 확인:적용 가능한 ASTM 표준에 따라 확인된 모든 주문
• Ti/Nb 화학 검증:321: Ti ≥ 5 × (C + N) 를 확인. 347: Nb + Ta ≥ 10 × C를 확인. 이 비율은 요소의 존재뿐만 아니라 결정적인 품질 검사입니다.
• 탄소 함량 확인:표준 등급의 경우 ≤ 0.08% 검증; 탄소는 존재해야 합니다 (크리프 강도) 하지만 묶여 (정화기)
• EN 10204 3.1 MTC:실제 열 분석에서 나오는 완전한 화학적 구성과 기계적 특성
• PMI 테스트 조정:XRF/OES는 Cr, Ni 및 안정기 함량을 확인합니다 (Ti는 321, Nb는 347)
• ASTM A262 IGC 조정:ASTM A262 실습 E에 따른 곡물 간 부식 검사는 감수화 열처리 후 실제 안정화 성능을 검증합니다.
• 차원 및 표면 검사:발송 전에 시각적 및 차원적 검증
• 기술 선택 지원:품질 적합성을 확인하기 위해 서비스 온도, 용접 계획 및 열 사이클 조건에 대한 엔지니어링 검토

13자주 묻는 질문

Q1: 321 스테인리스 스틸은 무엇입니까?
321 (UNS S32100, EN 1.4541) 은 티타늄으로 안정화된 아우스테니트성 스테인리스 스틸이다. 304 플랫폼 (~18% Cr, ~9 ∼12% Ni) 을 기반으로 약 0.3 ∼0을 추가한다.7% 티타늄은 열에 노출되는 동안 크롬 탄화물 대신 TiC를 형성하는 것이 좋습니다.이것은 용접 후 및 높은 온도 서비스 동안 곡물 간 부식 저항을 보존합니다. 321은 비 자석 가열, 열 처리에 의해 단단하지 않습니다.그리고 304과 비슷한 형태성을 제공합니다.주요 응용 프로그램: 항공기 배기 시스템, 열 교환기, 확장 관절,고온 파이프링에서 열순환 저항과 민감화 보호와 함께 좋은 형성성이 필요합니다..

Q2: 347 스테인리스 스틸은 무엇일까요?
347 (UNS S34700, EN 1.4550) 는 니오비아 (콜롬비아) 로 안정화된 아우스테니트성 스테인리스 스틸이다. 약 0.4 ∼ 0.0을 추가한다.8%의 니오비움으로 NbC ∙ 카비드를 형성하여 TiC 보다 더 열적으로 안정되어 다발전 용접과 장기간 고온 노출을 통해 민감화로부터 우수한 보호를 제공합니다..347은 감수성 범위에서 작동하는 ASME 코딩 압력 용기 및 정제 파이프에 대한 표준 안정화 품질입니다. 그것은 비 자석 가열, 열 처리에 의해 단단하지 않습니다.그리고 ER347 필러 금속으로 쉽게 용접됩니다..

Q3: 321과 347 스테인리스 스틸의 차이는 무엇입니까?
둘 다 304 화학에 기반한 안정화된 아우스테니틱 등급이며, 동일한 메커니즘을 통해 동일한 문제를 해결합니다.321는 티타늄 (TiC 형태) 을 사용합니다., 347는 니오비아 (NbC 형태) 를 사용합니다. NbC는 TiC보다 열적으로 안정적입니다.고열출력 용접 및 장기간 고온 서비스. 321은 열 사이클 및 형성성이 더 높은 우선 순위가있는 곳에서 종종 선택됩니다. 표준 코드 지배 압력 장비의 경우 347은 더 일반적인 사양입니다.

Q4: 왜 321과 347 스테인리스 스틸이 안정화 되었을까요?
감수성을 방지하기 위해 용접 또는 높은 온도 노출 (425~870°C) 에서 곡물 경계에서 크롬 탄화물의 형성을 방지하기 위해. 안정화 없이 크롬은 탄소와 결합,곡물 경계 영역을 고갈시키고 곡물 간의 부식에 취약하게 만듭니다.티타늄 (321) 또는 니오비아 (347) 는 크롬보다 탄소에 더 강한 친밀감을 가지고 있으므로 안정적인 TiC 또는 NbC를 형성하여 수동 필름을 유지하기 위해 크롬을 자유롭게합니다.이것은 안정화 된 등급을 열 처리 후 열 처리 없이 고온에서 용접하고 작동 할 수 있으며 시간이 지남에 따라 곡성 간 부식 감수성을 개발하지 않습니다..

Q5: 321 스테인레스 스틸이 347보다 더 좋은 고온 스틸인가요?
대부분의 경우 그렇지 않습니다. 용접과 함께 지속적인 고온 서비스를 위해, 347은 일반적으로 NbC가 TiC보다 더 열적으로 안정적이기 때문에 선호됩니다."더 나은"는 특정 서비스 조건에 달려 있습니다.: 321은 약간 더 나은 형성성을 제공하며 열 순환과 온도 입출량 (발기 시스템, 열 교환기) 를 포함하는 응용 프로그램에 잘 적합합니다.347은 무거운 물체를 통해 우수한 안정성을 제공합니다., 다중 통과 용접 및 장기간 고온 노출 (압기 용기, 정제 파이프).어느 것도 일반적으로 "더 나은"이 아닙니다. 선택은 특정 응용 프로그램의 용접 및 온도 요구 사항에 따라됩니다..

Q6: 347 스테인리스 스틸은 용접 용도에 더 좋은가요?
일반적으로, 네, 347은 가접 가공에 표준 안정화 선택입니다. NbC는 TiC보다 높은 최고 온도에서 안정적입니다.따라서 니오비아스 안정화는 티타늄 탄화물이 부분적으로 녹을 수있는 높은 열 입력을 가진 다중 통과 용접에 살아남습니다..347은 대부분의 ASME 코딩 압력 용기 및 정제 파이프링에 대해 지정되어 있습니다. 다발 용접의 열 순환을 통해 니오비움 탄화물 네트워크가 손상되지 않았기 때문에 안정화가 필요합니다.. 321은 단일 경로 또는 낮은 열 입력 용접에 적합하지만 무거운 벽, 다단 경로 용접 압력 장비에 덜 일반적으로 지정됩니다.

Q7: 321 및 347 스테인리스 스틸은 용접 될 수 있습니까?
예 both 둘 다 TIG, MIG 및 SMAW에 의해 쉽게 용접됩니다. 321: ER321 또는 ER347 필러가 권장됩니다.ER347는 일반적으로 ER321보다 선호하여 사용됩니다. 왜냐하면 그것은 더 광범위하게 저장되어 있으며 용접 매장에서 NbC 안정성을 제공합니다.347: 항상 니오 륨 안정화와 일치하는 ER347 필러를 사용하십시오. 기본 금속 안정화는 용접 매장량으로 전달되지 않습니다. 필러 금속은 자체 안정화를 제공해야합니다.저탄소 필러 변종 (ER347L ≤ 0).03% C) 는 용접 금속 자체에서 가능한 한 낮은 민감화 위험을 요구하는 응용 프로그램에 사용할 수 있습니다.

Q8: 321 스테인레스 스틸은 어떤 온도에 견딜 수 있습니까?
321은 산화 저항성 (감각화 아닌 TiC 안정화) 에 의해 제한된 약 800~850°C까지의 연속 온도에서 사용할 수 있습니다. 이러한 온도에서~18% 크롬은 304과 비교할 수 있는 중간 산화 저항을 제공합니다.~ 870°C 이상 산화 제한 응용 프로그램에서 309S 또는 310S (22~25% Cr) 가 필요합니다. 321은 산화 내성이없는 등급입니다.그 값은 425~870°C 범위에서 민감성이 위협이 됩니다.이산화탄소화율은 ~850°C 이상에서는 IGC가 아닌 산화율이 수명을 제한하는 요인이 된다.

Q9: 347 스테인리스 스틸은 어떤 온도에 견딜 수 있습니까?
약 800~850°C까지 계속 작동하는 321과 유사하며 ~18% 크롬 산화 저항으로 제한됩니다.주요 차이점은 347의 NbC 안정화는 321의 TiC (~ 1100°C) 보다 더 높은 온도 (~ 1200°C+) 에 효과적이기 때문입니다., 즉 347은 복수 패스 용접을 통해 더 신뢰할 수있는 IGC 보호 및 서비스 온도 범위의 상단에서 제공합니다.산화 저항성 (IGC가 아닌) 은 ~850°C 이상의 한계 요인입니다.더 높은 온도 산화 서비스를 위해 309S 또는 310S를 선택하십시오.

Q10: 321 또는 347 스테인레스 스틸을 주문할 때 어떤 정보를 제공해야 합니까?
최소: (1) 등급 + UNS (321/S32100 또는 347/S34700); (2) 제품 표준, 형태 및 차원; (3) 321의 안정화 비율 요구 사항: Ti ≥ 5×(C+N,Nb+Ta ≥ 10 × C 347 에 대해 확인하고 MTC에서 검증될 것을 확인합니다(4) 작동 온도 및 용접 계획 ∆ 연속 온도, 순환 또는 일정, 다단계 또는 단단계 용접 (5) 용접 제조가 계획되는 경우 필러 금속 사양(6) 요구되는 MTC 타입 ∼ EN 10204 3.1 최소; (7) 안정화 요소에 대한 ASTM A262에 따른 IGC, PMI에 대한 추가 테스트. 안정화 요소 비율은 이러한 등급에 대한 결정적인 품질 검사입니다.

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기술 참조

• ASTM A240 크롬 및 크롬 니켈 스테인리스 스틸 표준 사양
• ASTM A262 란더드 프랙티스 (Standard Practices for Detection of Susceptibility to Intergranular Attack) 은 초자간 공격에 대한 민감성을 탐지하는 표준 관행입니다.
• ASTM A312 ‧ 무縫 및 용접된 아우스테니틱 스테인리스 스틸 파이프 표준 사양
• 아우토쿠무 스테인리스 스틸 수록
• ASM 매뉴얼 제1권 특성 및 선택: 철, 강철 및 고성능 합금
• 니켈 인스티튜트
• 영국 스테인리스 스틸 협회 安定화 스테인리스 스틸 기술 안내