نوشته شده توسط: اما، مهندس فروش فنی. بررسی شده توسط: اتان، مهندس مواد. به روزرسانی شده: اوت 2026
321 و 347فولادی استیستنیت استیبلاز ترکیب پایه 304 (18Cr-8Ni) توسعه یافته است. ویژگی مشخص آنها اضافه کردن عمدی تیتانیوم (321) یا نیوبیوم (347) بهکربن را ببندمقبل از آن می تواند با کروم ترکیب شود، مشکل حساسیت و خوردگی بین دانه ای را که استاندارد 304 را در خدمات جوش و دمای بالا محدود می کند، حل می کند.
در حالی که درجه های L (304L، 316L) با حذف کربن (≤ 0.03٪) حساسیت را برطرف می کنند، درجه های ثبات شده با حذف کربن (≤ 0.03٪) حساسیت را برطرف می کنند.اتصال کربن موجود. 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 involvedاین مقاله مکانیسم ثبات، تمایز تیتانیوم در مقابل نیوبیوم و نحوه انتخاب بین این درجه ها برای خرید صنعتی را توضیح می دهد.
هر دو درجه فولاد ضد زنگ کرومیوم نیکل استنتیکی بر اساس پلت فرم 304 هستند. آنها دارای همان محتوای نامی کرومیوم (~ 18٪) و نیکل (~ 8 ٪) هستند که 304،ساختار مکعب محور چهره اش را به اشتراک بگذارد، حالت غیر مغناطیسی، و عدم توانایی سخت شدن با درمان گرما. آنچه آنها را متمایز می کند اضافه کردن عمدی یکعنصر ثبات دهنده- تیتانیوم در 321، نیوبیوم (همچنین کولومبیوم نامیده می شود) در 347 که کاربید های پایدار را ترجیح می دهد تا کروم، حفظ مقاومت در برابر خوردگی پس از قرار گرفتن در معرض حرارتی.
| مالکیت | 321 | 347 |
|---|---|---|
| درجه | 321 | 347 |
| شماره UNS | S32100 | S34700 |
| نامگذاری | 1.4541 | 1.4550 |
| خانواده ی ضد زنگ | آستنیتیک | آستنیتیک |
| عنصر ثبات بخش | تیتانیوم (Ti) | نیوبیوم (Nb) |
| وضعیت مغناطیسی | غیر مغناطیسی | غیر مغناطیسی |
| درمان گرما سخت می شود؟ | نه | نه |
| کاربرد اصلی | خدمات دمای بالا با جوش | تجهیزات جوش داده شده با دمای بالا، قرار گرفتن در معرض حرارت طولانی مدت |
معنی "استقرار یافته" اینه:یک فولاد ضد زنگ پایدار حاوی یک عنصر آلیاژ Ti یا Nb است که نسبت به کروم نسبت به کربن وابستگی شیمیایی قوی تری دارد.این عناصر ترجیحاً کربیدهای پایدار (TiC یا NbC) را تشکیل می دهنداستاندارد 304 در مرز دانه ها مقاومت در برابر خوردگی را از دست می دهد زیرا کروم ابتدا با کربن ترکیب می شود.321 و 347 از این جلوگیری می کنند، زیرا به کربن یک شریک اتصال قوی تر می دهند..
برای درک اینکه چرا 321 و 347 وجود دارند، ابتدا باید مشکل را که آنها حل می کنند درک کنید - یک مشکل که بر هر قطعه استاندارد 304/316 که در معرض شرایط حرارتی نادرست قرار دارد تاثیر می گذارد.
وقتی که استاندارد 304 به۴۲۵٫۸۷۰°Cدر محدوده حساسیت بحرانی اتم های کربن متحرک می شوند و به مرز دانه ها مهاجرت می کنند.کربیدهای کروم (Cr23C6)مناطق مجاور به این سنگ های کربیدی تبدیل می شوندکرمیوم کم، پایین تر از حد ۱۰٫۵٪ مورد نیاز برای غیرفعال شدن می افتد. مرزهای دانه مقاومت در برابر خوردگی را از دست می دهند و مسیرهای ترجیحی برای حمله بین دانه ای می شوند.
این اتفاق در دو سناریوی رایج رخ می دهد: (1) جوش، که در آن منطقه تحت تاثیر گرما از محدوده حساسیت عبور می کند، و (2) خدمات طولانی مدت در دمای بالا (بیش از ~ 425 ° C) ،جایی که بارندگی کربید به تدریج در طول زمان رخ می دهددر هر دو مورد، 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.
۳۲۱ ۰ تیتانیوم استیبل:تیتانیوم در حدود 5 × محتوای کربن (معمولا ~ 0.3 ٪ Ti) اضافه می شود. در طول قرار گرفتن در معرض حرارتی، تیتانیوم با کربن واکنش نشان می دهد تا شکل بگیردکربیدهای تیتانیوم (TiC)- که از نظر ترمودینامیکی پایدارتر از کربیدهای کروم هستند. کربن قبل از ترکیب با کروم توسط تیتانیوم مصرف می شود. نتیجه: کروم در سراسر دانه توزیع می شود.فیلم منفعل سالم باقی می ماند.، و مقاومت خوردگی بین دانه ای از طریق چرخه های حرارتی جوش و قرار گرفتن در معرض دمای بلند مدت حفظ می شود.
۳۴۷ ۰ استقرار نیوبیوم:نیوبیوم (همچنین کلمبیوم، Cb، در مشخصات قدیمی تر نامگذاری شده است) در حدود 10 × محتوای کربن (معمولا ~ 0.4 ٪ 0.8 Nb) اضافه می شود.کربیدهای نیوبیوم (NbC) حتی در دمای بسیار بالا پایدارتر از TiC هستند. آنها در طول جوش مقاومت می کنند و ثبات را در سخت ترین شرایط حرارتی فراهم می کنندتانتالوم، که به طور طبیعی در سنگ های حاوی نیوبیوم وجود دارد، همچنین به ثبات کمک می کند؛ به همین دلیل است که مشخصات ASTM به محتوای ترکیبی "Nb + Ta" اشاره دارد.347 درجه استاندارد ثبات برای تجهیزات فشاری کاملاً جوش شده است که برای مدت طولانی در محدوده حساسیت کار می کنند..
ثابت شده در مقابل درجه L راه حل های مختلف:درجه L (304L، 316L) حساسیت را باحذف کردنکربن (≤ 0.03٪).ملزمبرای جوش های تک گذر و خدمات دمای متوسط، درجه L اغلب کافی و ارزان تر است. برای بخش سنگین، جوش های چند گذر،قرار گرفتن طولانی مدت در معرض دمای بالا، یا استفاده بیش از ~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.
مرجع:ASTM A240مشخصات استاندارد برای صفحه، ورق و نوار فولاد ضد زنگ کرومیوم و کرومیوم نیکل
| عنصر | 321 (S32100) | 347 (S34700) | هدف |
|---|---|---|---|
| کربن (C) | ≤ 0.08% | ≤ 0.08% | بالاتر از درجه L کربن برای مقاومت در دمای بالا نگه داشته شده، سپس با ثبات کننده متصل شده است |
| کروم (Cr) | 17.0 ¥ 19.0% | 17.0 ¥ 19.0% | شکل گیری فیلم منفعل محدوده مشابه با 304 |
| نیکل (Ni) | 9.0 ٪ 12.0٪ | 9.0 ٪ 13.0٪ | استیستنیت استیبلایزر 347 اجازه می دهد کمی بالاتر Ni برای تعادل فاز با Nb افزودنی |
| تیتانیوم (Ti) | 5 × (C+N) دقیقه، ≤ 0.70% | ️ | فرم های TiC مکانیسم تثبیت در 321 |
| نیوبیوم + تانتالوم (Nb+Ta) | ️ | 10 × C دقیقه، ≤ 1.00٪ | فرم های NbC |
| منگنز (Mn) | ≤2.0% | ≤2.0% | ضد اکسید کننده؛ استیبلایزر آستنایت کوچک |
| سیلیکون (Si) | ≤ 0.75% | ≤ 0.75% | ضد اکسید کننده |
| فسفر (P) | ≤ 0.045% | ≤ 0.045% | باقیمانده ️ کنترل |
| گوگرد (S) | ≤ 0.03% | ≤ 0.03% | باقیمانده ️ کنترل |
بررسي تدارکات:هنگامی که 321 یا 347 MTC دریافت می شود، محتوای ثبات کننده را بررسی کنید: برای 321، Ti ≥ 5 × (C + N) این نسبت حداقل تضمین می کند که تیتانیوم کافی برای پیوند تمام کربن و نیتروژن موجود وجود دارد. برای 347,Nb + Ta ≥ 10 × C. گرما با Ti در 0.15٪ و کربن در 0.06% (نسبت = 2.5) نیاز به ثبات را برآورده نمی کند حتی اگر مقدار Ti در محدوده مجاز باشد.نه فقط محتوای عنصر، تعیین می کند که آیا درجه به عنوان مورد نظر انجام می شود.
۳۲۱ درجه ای استنیتی است که با تیتانیوم ثبات یافته است.و شکل گیری عالی از 304 با مزایای اضافی مقاومت بین دانه ای در برابر خوردگی پس از قرار گرفتن در معرض حرارتیافزودن تیتانیوم همچنین باعث بهبود دانه های کمی در هنگام جوش می شود که می تواند در مقایسه با درجه های بی ثبات، سختی فلز جوش را بهبود بخشد.
| خاصیت (طریق گرمایش، ASTM A240) | 321 (S32100) |
|---|---|
| مقاومت کششی (دقیقه ای) | ۵۱۵ MPa |
| قدرت بازده 0.2٪ آفست (دقیقه) | 205 MPa |
| طول کششی در 50 میلی متر (دقیقه) | ۴۰ درصد |
| سختی (حداکثر) | 217 HBW / 95 HRB |
کاربردهای معمول:سیستم های خروجی هواپیما و اجزای پس از سوختگی (که در آن مقاومت چرخه حرارتی مهم است) ، مبادلات حرارتی و مفاصل گسترش که تحت حرکت حرارتی مکرر قرار دارند،تجهیزات پردازش شیمیایی که در محدوده حساسیت کار می کنند، و لوله های با دمای بالا که در آن ترکیبی از قدرت متوسط و مقاومت IGC مورد نیاز است. 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.
347 یک درجه استنیتی است که با نیوبیوم ثبات یافته است. ویژگی های متالوریژیک آن منعکس کننده 321 FCC ساختار، غیر مغناطیسی،با درمان گرمی سخت نمی شود اما ثبات نیوبیوم ثبات کاربید بیشتری را در بالاترین دمای کار و از طریق سخت ترین روش های جوش چند مرحله ای فراهم می کند.
| خاصیت (طریق گرمایش، ASTM A240) | 347 (S34700) |
|---|---|
| مقاومت کششی (دقیقه ای) | ۵۱۵ MPa |
| قدرت بازده 0.2٪ آفست (دقیقه) | 205 MPa |
| طول کششی در 50 میلی متر (دقیقه) | ۴۰ درصد |
| سختی (حداکثر) | 217 HBW / 95 HRB |
کاربردهای معمول:تجهیزات پتروشیمی و پالایشگاه ٬ به ویژه ظروف تحت فشار و لوله های ASME که برای مدت طولانی در محدوده حساسیت کار می کنند،اجزای کوره ای که نیاز به مقاومت به اکسیداسیون و مقاومت به IGC دارند، ساخت و ساز جوش سنگینی که جوش چند گذرگاهی HAZ را برای مدت طولانی در دمای حساسیت قرار می دهد،و کاربردهای مرتبط با هسته ای که در آن ثبات برتر کربید نیوبیوم در دمای بالا و مقاومت در برابر تخریب ناشی از تشعشعات مورد ارزیابی قرار می گیرد. 347 درجه ثابت پیش فرض برای تجهیزات فشار جوش در پالایشگاه و خدمات کارخانه های شیمیایی است.
هر دو درجه یک مشکل مشابه را حل می کنند: حساسیت از طریق مکانیسم مشابه شکل گیری کربید ترجیحی.تفاوت در رفتار عنصر ثبات در دمای مختلف و در شرایط مختلف جوش است.
| ویژگی | 321 (Ti ثبات یافته) | 347 (Nb ثبات یافته) |
|---|---|---|
| عنصر ثبات دهنده | تیتانیوم (~ 0.3~0.7٪) | نیوبیوم (~ 0.4~0.8٪) |
| کربید تشکیل شده | TiC | NbC ثابت در حدود 1200°C+ |
| مقاومت فلز جوش | خوب Ti مقداری اصلاح دانه را فراهم می کند | کاربیدهای Nb خوب و به طور مساوی توزیع شده اند |
| عملکرد جوش چند گذر | کافی TiC ممکن است به طور جزئی در جوش های بسیار گرمایی بسیار بالا حل شود | عالی NbC در طول چرخه های گرمایی تکراری پایدار است |
| شکل پذیری | خیلی خوب مشابه 304 | خوب کمی کاهش یافته در مقایسه با 304/321 |
| تمرکز خدمات معمولی | چرخه حرارتی؛ قابلیت شکل گیری خوب؛ جوش در دمای متوسط | جوش سنگین؛ ثبات بلند مدت در دمای بالا؛ تجهیزات تحت کنترل کد |
در اصل: 321 اغلب انتخاب می شود که در آن چرخه حرارتی و شکل پذیری در کنار ثبات اولویت دارند.تجهیزات فشار کنترل شده با کد که در دمای بلند مدت کار می کنندثبات حرارتی بیشتر کربید نیوبیوم در هنگام قرار گرفتن در معرض طولانی مدت بالای ~ 500 °C یا جوش چند مرحله ای با ورودی حرارت بالا، عامل تعیین کننده می شود.
جوشکاری جایی است که ارزش ثبات بیشتر به طور مستقیم نشان داده می شود. 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، روش های ورودی گرمای بالا و خدمات بلند مدت در دمای بالا.
| جنبه جوش | 321 | 347 |
|---|---|---|
| قابلیت جوش | خوب TIG، MIG، SMAW | خوب TIG، MIG، SMAW |
| مواد پرکننده توصیه شده | ER321 (تطابق) یا ER347 (در صورت نیاز به ثبات در دمای بالاتر) | ER347 (تطابق) رایج ترین پرکننده پایدار برای کار کد |
| خطر حساسیت به HAZ | کم TiC در بیشتر جوش های تک گذر مقاومت می کند | بسیار کم NbC در جوش چند گذر با ورودی حرارت بالا در برابر انحلال مقاومت می کند |
| درمان حرارتی پس از جوش | به طور کلی برای مقاومت IGC مورد نیاز نیست | به طور کلی برای مقاومت IGC مورد نیاز نیست |
| حساسیت ورودی گرما | مقدار متوسط مقدار بسیار زیاد حرارت ممکن است TiC را تا حدودی حل کند | پایین تر NbC در دمای بالای اوج پایدار است |
فلز پرکننده مهم است:برای فلز پایه 321، پرکننده ER347 معمولاً به جای ER321 مورد استفاده قرار می گیرد.و ER347 یک مورد استاندارد در اکثر تامین کنندگان مصرف کننده جوش استبراي فلز پايه 347، هميشه از پرکننده ER347 استفاده کنيد. 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.
321 و 347 برای خدمات دمای بالا انتخاب می شوند نه به این دلیل که آنها در برابر اکسیداسیون بهتر از 309S / 310S مقاومت می کنند خوردگی بین دانه ای و تخریب مرتبط با حساسیت در طول قرار گرفتن در معرض طولانی مدت در محدوده 425°C تا 870°C، در حالی که حفظ مقاومت خزیدن مناسب از محتوای کربن بالاتر خود را (در مقایسه با درجه L).
| عامل خدمات | 321 | 347 |
|---|---|---|
| خدمات مستمر معمول | تا ~800 ∼850°C (حد آکسیداسیون، بدون حساسیت) | تا ~ 800 ∼ 850 °C (استقرار طولانی مدت بهتر در انتهای بالایی) |
| مقاومت نسبت به حساسیت | عالی TiC پایدار از طریق ورودی گرمایی متوسط | بالاترین NbC پایدار از طریق بالاترین ورودی حرارتی |
| خدمات دوچرخه سواری | مقاومت خوب در برابر خستگی حرارتی مشابه 304 اما با حفاظت IGC | ثبات خوب در شرایط چرخه ای |
| قدرت خزیدن | معتدل بهتر از 304L، کمتر از 304H | متوسط قابل مقایسه با 321؛ درجه بهینه شده برای خزیدن نیست |
| مقاومت در برابر اکسید | شبیه به 304 ️ ~ 18٪ Cr مقاومت اکسیداسیون متوسط را فراهم می کند | شبیه به 304 ، اکسیداسیون معیار اصلی طراحی نیست |
بینش انتخاب:321 و 347ثباتراه حل ها، نهاکسیدآنها حاوی کروم (~ 18٪) معادل 304٪ هستند آنها هیچ پیشرفت معنی دار در مقاومت اکسیداسیون نسبت به درجه های استاندارد را ارائه نمی دهند.اگر برنامه شما نیاز به مقاومت اکسیداسیون بالاتر از توانایی 304، شما نیاز به 309S، 310S، یا بالاتر. اگر برنامه شما نیاز به مقاومت IGC در دمای بالا به علاوه مقاومت کششی متوسط، 321 یا 347 انتخاب درست است.این دو مورد کاملا متفاوت را اشتباه نگیرید..
| صنعت | درخواست | توصیه می شود | دلیلش |
|---|---|---|---|
| هوافضا | سیستم های خروجی، اجزای پس از سوزاندن، لوله های حرارتی | 321 | مقاومت عالی در برابر چرخه حرارتی؛ قابلیتی خوب برای اشکال پیچیده |
| پتروشیمی | لوله کشی پالایشگاه، قطعات رفرمر، هیدروپروسیس | 347 | تجهیزات جوش چند گذر؛ ثبات NbC در دمای بالا |
| پردازش شیمیایی | راکتورها، مبادلات گرما، ظرف های جوشیده شده | 347 | ساخت و ساز جوش سنگین دیوار؛ مقاومت IGC طولانی مدت مورد نیاز است |
| تولید برق | قطعات دیگ، لوله های بخار، قطعات توربین | 321/347 | مقاومت حساسیت در طول کار در محدوده دمای بحرانی |
| مبادلات گرما | دستگاه های مبادله ای شیل و لوله، مفاصل گسترش دهنده | 321 | قابلیتی خوب برای ورق های لوله؛ ثبات Ti برای ورودی گرمای متوسط کافی است |
| تجهیزات کوره | اجزای داخلی کوره های دمای متوسط | 321 | مقاومت نسبت به حساسیت در دمای متوسط کوره؛ هزینه پایین تر از 347 |
خطای 1 مشخص کردن 321/347 در حالی که 304L کافی است.برای تولیدات جوشیده ی تک گذر یا گرمای پایین که در زیر ~425 °C کار می کنند، 304L مقاومت حساسیت مناسب را با هزینه مواد پایین تر فراهم می کند.حفظ درجه های پایدار برای کاربردهایی که واقعاً به آنها نیاز دارند از هزینه های اضافی غیرضروری آلیاژ جلوگیری می کند.
اشتباه دوم: انتخاب 321/347 برای مقاومت در برابر اکسیداسیوناین درجه ها سطح کرومیوم 304 را به اشتراک می گذارند (~ 18٪). آنها مقاومت اکسیداسیون بهبود یافته ای را ارائه نمی دهند. برای این کار، 309S یا 310S (22 ٪ 25 Cr) مورد نیاز است. درجه های پایدار برای مقاومت IGC را مشخص کنید.مشخص کردن درجه های کرومیوم بالاتر برای مقاومت در برابر اکسیداسیوناین دو مورد مستقل هستند.
اشتباه سوم: نادیده گرفتن نسبت استبالیزه کننده در MTCوجود Ti یا Nb کافی نیست نسبت به محتوای کربن باید حداقل ASTM را برآورده کند (Ti ≥ 5 × C + N برای 321؛ Nb + Ta ≥ 10 × C برای 347).گرما که Ti یا Nb را لیست می کند اما آزمایش نسبت را رد می کند، ثبات مورد نظر را فراهم نمی کند.اين مهم ترين بررسي MTC براي نمرات ثبات يافته است.
اشتباه 4 فرض بر استقرار فلز پایه به جوش منتقل می شود.سپرده جوش فلز ریخته شده با ترکیب خاص خود است.آن را باید از طریق فلز پرکننده ER347 به جای ER308L ثابت برای اطمینان از کل مفصل جوش به عنوان یک مجمع پایدار انجاممشخص کردن فلز پایه 347 و جوش با پرکننده غیر پایدار هدف انتخاب یک درجه پایدار را شکست می دهد.
| عنصر مشخصات | مثال (347) | چرا اهمیت دارد؟ |
|---|---|---|
| درجه + UNS | 347 (S34700) | به طور کلی مبهم؛ از 347H و 321 متمایز می شود |
| استاندارد محصول | ASTM A240 | استانداردهای مختلف = الزامات مختلف |
| نسبت ثبات دهنده | Nb+Ta ≥ 10 × C | معیارهای تعیین کننده باید در MTC بررسی شوند. |
| فرم محصول + Dims | صفحه، 12 میلی متر × 2000 × 6000 میلی متر | تعادل ها و فرمت را تعیین می کند |
| دمای کار | ۵۵۰ درجه سانتیگراد مستمر؛ ساخت و ساز جوش | تایید درجه در محدوده خدمات مورد نظر است |
| حالت جوش | SMAW چند گذر؛ پرکننده ER347 مشخص شده | بررسي سازگاري روش پر کردن و جوش |
| الزامات MTC | EN 10204 3.1 | تایید Ti/Nb + کربن از تجزیه و تحلیل حرارت واقعی |
| آزمایش های اضافی | IGC برای ASTM A262 Practice E؛ PMI برای Nb | عملکرد ثبات را به صورت تجربی بررسی می کند |
از:"347 صفحه فولاد ضد زنگ 10 میلی متری نیاز دارم".ارائه:"347 (S34700) ، صفحه ASTM A240, 12mm × 2000 × 6000mm, Nb+Ta ≥ 10 × C بر روی MTC تایید شده است, سرویس: ظرف فشار جوش داده شده در 550 °C پیوسته, جوش های چند گذر با پرکننده ER347, EN 10204 3.1 MTC,IGC بر اساس ASTM A262 تمرین E، PMI برای تایید Nb. " مشخصات دوم اجازه می دهد تا بررسی صحیح از شیمی ثبات ٪ اولین نمی کند.
سوال1: فولاد ضد زنگ 321 چیست؟
321 (UNS S32100 ، EN 1.4541) یک فولاد ضد زنگ استنتی است که با تیتانیوم ثبات یافته است. بر اساس بستر 304 (~ 18٪ Cr ، ~ 9 ٪ 12٪ Ni) ، تقریباً 0.3 ٪ اضافه می کند.7٪ تیتانیوم به جای کربیدهای کرومیوم در معرض قرار گرفتن در معرض گرما ترجیحا TiC را تشکیل می دهد. این مقاومت در برابر خوردگی بین دانه ها را پس از جوش و در طول خدمات با دمای بالا حفظ می کند.و قابلیت شکل گیری مشابه 304 را دارد.کاربردهای کلیدی: سیستم های خروجی هواپیما، مبادلات گرما، مفاصل گسترش،و لوله های با دمای بالا که در آن مقاومت چرخه حرارتی و قابلیتی خوب در کنار محافظت از حساسیت مورد نیاز است.
س2: فولاد ضد زنگ 347 چیست؟
347 (UNS S34700، EN 1.4550) یک فولاد ضد زنگ استنتی است که با نیوبیوم (کولومبیوم) ثبات یافته است.8٪ نیوبیوم برای تشکیل NbC کاربیدهایی که حتی از نظر حرارتی پایدارتر از TiC هستند محافظت برتر در برابر حساسیت از طریق جوش چند مرحله ای و قرار گرفتن در معرض دمای بالا. 347 درجه استاندارد ثبات یافته برای ظروف فشار ASME و لوله های پالایشگاهی است که در محدوده حساسیت کار می کنند.و به راحتی با فلز پرکننده ER347 جوش داده می شود.
سوال 3: تفاوت بین فولاد ضد زنگ 321 و 347 چیست؟
هر دو درجه استنتیک پایدار بر اساس شیمی 304 هستند و همان مشکل را از طریق همان مکانیسم حل می کنند. تفاوت عنصر ثبات دهنده است:321 استفاده از تیتانیوم (شکل TiC)، 347 از نیوبیوم استفاده می کند (NbC را تشکیل می دهد). NbC از نظر حرارتی پایدارتر از TiC است (در ~ 1200 ° C + در مقابل ~ 1100 ° C پایدار است) ، بنابراین 347 انتخاب ترجیحی برای چند گذر است.جوش با دمای بالا و خدمات طولانی مدت در دمای بالا. 321 اغلب در مواردی که چرخه حرارتی و قابلیت شکل گیری اولویت های بالاتر است انتخاب می شود. برای تجهیزات فشار استاندارد که با کد کنترل می شوند، 347 مشخصات رایج تر است.
سوال 4: چرا فولاد ضد زنگ 321 و 347 ثابت شده اند؟
برای پیشگیری از حساسیت، تشکیل کربید کروم در مرز دانه ها در هنگام جوش یا قرار گرفتن در معرض دمای بالا (425-870 °C). بدون ثبات، کروم با کربن ترکیب می شود.از بین بردن مناطق مرزی دانه ها و آسیب پذیری آنها به خوردگی بین دانه هاتیتانیوم (321) یا نیوبیوم (347) نسبت به کروم وابستگی قوی تری به کربن دارند، بنابراین آنها در عوض TiC یا NbC پایدار را تشکیل می دهند و کروم را برای حفظ فیلم منفعل آزاد می کنند.این اجازه می دهد تا درجه های پایدار شده را بدون درمان حرارتی پس از جوش و بدون ایجاد حساسیت به خوردگی بین دانه ای در طول زمان جوش داده و در دمای بالا کار کنند..
س5: آیا فولاد ضد زنگ 321 برای درجه حرارت بالا بهتر از فولاد ضد زنگ 347 است؟
در اکثر موارد نه. برای خدمات بلند مدت در دمای بالا با جوش ، 347 به طور کلی ترجیح داده می شود زیرا NbC از نظر حرارتی پایدارتر از TiC است."بهتر" بستگی به شرایط خدمات خاص دارد: 321 دارای انعطاف پذیری کمی بهتر است و برای کاربردهایی که شامل چرخه حرارتی و ورودی حرارت متوسط (سیستم های خروجی، مبادله گرما) است مناسب است.۳۴۷ استقرار برتر از طریق سنگین ارائه می دهد، جوش های چند گذر و قرار گرفتن در معرض دمای بالا طولانی مدت (خازن های تحت فشار، لوله های پالایشگاه).هیچ یک از آنها به طور کلی "بهتر" نیست انتخاب بر اساس نیازهای جوش و دمای برنامه کاربردی خاص است.
س6: آیا فولاد ضد زنگ 347 برای کاربردهای جوش بهتر است؟
به طور کلی ، بله 347 انتخاب استاندارد ثبات برای ساخت بسیار جوش است.بنابراین ثبات نیوبیوم از جوش چند مرحله ای با ورودی حرارت بالا که در آن کاربیدهای تیتانیوم ممکن است تا حدودی حل شوند، زنده می ماند..347 برای اکثر ظروف فشار ASME و لوله های پالایشگاهی که نیاز به ثبات دارند، مشخص شده است زیرا شبکه کاربید نیوبیوم از طریق چرخه های حرارتی جوش چند مرحله ای دست نخورده باقی می ماند..321 برای جوش تک گذر یا گرمای ورودی کم مناسب است اما کمتر برای دیوار سنگین، تجهیزات فشار جوش چند گذر مشخص شده است.
سوال 7: آیا می توان فولاد ضد زنگ 321 و 347 را جوش داد؟
بله هر دو به راحتی توسط TIG، MIG و SMAW جوش داده می شوند. برای 321: پرکننده ER321 یا ER347 توصیه می شود.ER347 معمولاً به جای ER321 استفاده می شود زیرا گسترده تر است و ثبات NbC را در سپرده جوش فراهم می کندبرای 347: همیشه از پرکننده ER347 استفاده کنید تا با ثبات نیوبیوم مطابقت داشته باشد. ثبات فلز پایه به سپرده جوش منتقل نمی شودانواع پرکننده کم کربن (ER347L با ≤ 0.03٪ C) برای کاربردهایی که نیاز به کمترین خطر حساسیت در خود فلز جوش دارند، در دسترس هستند.
س8: 321 فولاد ضد زنگ چه دمایی را تحمل می کند؟
321 می تواند در دماهای مداوم تا حدود 800~850°C، محدود به مقاومت اکسیداسیون (نه حساسیت) عمل کند.~ 18٪ کروم مقاومت اکسیداسیون متوسط قابل مقایسه با 304 را فراهم می کندبرای کاربردهای محدود اکسیداسیون بالاتر از ~ 870 °C، 309S یا 310S (22٪ Cr) مورد نیاز است.ارزش آن در محدوده 425 ≈ 870 درجه سانتیگراد است که حساسیت تهدید استبیش از ۸۵۰ درجه سانتیگراد، سرعت اکسیداسیون، نه IGC، عامل محدود کننده عمر می شود.
س9: 347 فولاد ضد زنگ چه دمایی را تحمل می کند؟
شبیه به 321 ′′ کار مستمر تا حدود 800 ′′ 850 °C، محدود به همان ~ 18٪ مقاومت اکسیداسیون کروم.تفاوت اصلی این است که تثبیت NbC 347 در دمای بالاتر (~ 1200 ° C +) نسبت به TiC 321 (~ 1100 ° C) موثر است، به این معنی که 347 حفاظت IGC قابل اطمینان تر را از طریق جوش چند مرحله ای و در انتهای بالای محدوده دمای کار فراهم می کند.مقاومت اکسیداسیون ️ نه IGC ️ عامل محدودی بالاتر از ~850°C استبرای خدمات اکسیداسیون در دمای بالاتر، 309S یا 310S را انتخاب کنید.
س10: چه اطلاعاتی را باید در هنگام سفارش فولاد ضد زنگ 321 یا 347 ارائه دهم؟
حداقل: (۱) درجه + UNS (321/S32100 یا 347/S34700) ؛ (۲) استاندارد محصول، شکل و ابعاد؛ (۳) نیاز به نسبت استقرار دهنده Ti ≥ 5 × ((C+N) برای 321Nb + Ta ≥ 10 × C برای 347 و تایید کنید که در MTC بررسی خواهد شد(4) درجه حرارت کار و طرح جوش درجه حرارت مداوم، چرخه ای یا ثابت، جوش چند گذر یا یک گذر؛ (5) مشخصات فلز پرکننده اگر ساخت جوش برنامه ریزی شده باشد؛(6) نوع مورد نیاز MTC.1 حداقل؛ (7) آزمایشات اضافی برای هر ASTM A262، PMI برای عنصر ثبات دهنده. نسبت ثبات دهنده، کنترل کیفیت تعیین کننده برای این درجه ها است. باید به صراحت درخواست شود.
چه شما به 321 برای چرخه حرارتی و شکل پذیری نیاز داشته باشید یا 347 برای تجهیزات فشاری بسیار جوش داده شده که در دمای بالا کار می کنند، تیم فنی ما نسبت های تثبیت کننده را تأیید می کند،محتوای کربن، و تکمیل اسناد MTC در برابر مشخصات ASTM قبل از هر حمل و نقل. شرایط خدمات خود را برای توصیه مواد و نقل قول ارسال کنید. معمولا در عرض یک روز کاری.
در تحقیق شما شامل:درجه + UNS / نیاز نسبت ثبات دهنده / شکل و ابعاد محصول / دمای سرویس / طرح جوش و فلز پرکننده / نوع MTC / آزمایش مکمل / شرایط تحویل.
تماس با Shangyou Stainless Steel ️ شیمی ثبات کننده تایید شده، انطباق ASTM، اسناد کامل.
اعلام مسئولیت: این مقاله اطلاعات آموزشی و منابع خرید را ارائه می دهد.انتخاب مواد برای تجهیزات تحت فشار تحت کنترل کد باید توسط یک مهندس واجد شرایط تایید شود که کدهای طراحی قابل اجرا را بررسی می کند.، شرایط سرویس و MTC واقعی از گرمای خاص مورد استفاده.
