321 vs 347 stabiloidut austeniittiset ruostumattomat teräkset: korkean lämpötilan{2}}hitsauskomponenttien asiantuntijat

 

Mitkä ovat niiden ydinkoostumukset ja keskeiset suorituserot?

321 (UNS S32100) säilyttää 304:n peruskemian (18-20 % Cr, 9-12 % Ni) ja lisää 0,40-0,80 % titaania, joka sitoo hiiltä ja muodostaa stabiileja karbideja. Se tarjoaa luotettavan suorituskyvyn jopa 800 asteen lämpötiloissa, ja sen vetolujuus on ~550 MPa.347 (UNS S34700) käyttää stabilointiin 0,70-1,00 % niobiumia (plus tantaalia) titaanin sijaan, ja kromi-nikkelisuhde on sama kuin 321 asteen lämpötilassa. , kestää karhentumista pitkäaikaisen lämpöaltistuksen aikana.Molemmat laadut eliminoivat hitsauksen jälkeisen lämpökäsittelyn tarpeen, mikä on kriittinen etu standardiin 304 verrattuna hitsattujen korkean lämpötilan osien osalta.

Kuinka niiden stabilointimekanismit toimivat äärimmäisissä lämpöympäristöissä?

Yli 800 asteen lämpötiloissa 321:n titaanikarbidit alkavat karkeutua, mikä vähentää raerajojen lujuutta ja lisää virumismuodonmuutosriskiä ajan myötä. 347:n niobiumkarbidien lämpöstabiilius on parempi, ja ne säilyttävät hienon mikrorakenteensa jopa tuhansien tuntien jälkeen 850-900 asteessa. Tämä tekee siitä parhaan valinnan komponenteille, kuten suihkumoottoreiden pakosarjat ja ydinreaktorin sydämen tuet. Syklisissä lämmitys- ja jäähdytysskenaarioissa 347:n vastustuskyky kovametallin karkenemista vastaan ​​minimoi lämpöväsymisen ja pidentää komponenttien käyttöikää 2-3 kertaa verrattuna 321:een.

Missä sovelluksissa yksi luokka on korvaamaton toiselle?

Valitse 321 yleisiin korkean lämpötilan hitsattuihin osiin-, mukaan lukien teollisuuden uunipeltit, höyrykattilaputket ja autojen pakoputket, jotka toimivat alle 800 asteen kulmassa. Se on myös kustannustehokas-kemiallisten prosessointiputkistojen yhteydessä, jotka vaativat jälki-hitsauksen korroosionkestävyyttä. Valitse 347 äärimmäisen korkeisiin-lämpötiloihin: kaasuturbiinien polttokammioihin, ilmailu- ja avaruusajoneuvojen komponentteihin ja ydinvoimaloiden höyrylinjoihin, jotka altistuvat jatkuvalle lämpötilalle 800}0.0{0}200} {07} osille, jotka edellyttävät tiukkojen ydinalan standardien noudattamista,{13}}joissa pitkän aikavälin lämpöstabiilisuudesta ei voida neuvotella.

Mitkä ovat kustannusten ja valmistuksen{0}}korvaukset näiden kahden luokan välillä?

321 on 10-15 % halvempi kuin 347, koska titaania on runsaammin ja se on helpompi seostaa kuin niobiumia, joten se on taloudellinen valinta ei--äärimmäisen korkeissa-lämpötiloissa. kuten paineastioiden päät. Molemmilla lajeilla on erinomainen hitsattavuus, mutta 347 vaatii tiukempaa lämmöntuonnin hallintaa hitsauksen aikana, jotta estetään niobiumkarbidin agglomeroituminen lämpövaikutusalueella.

Mitkä ovat tärkeimmät valinta- ja käsittelyohjeet?

Priorisoi 321 kohtalaisen korkean lämpötilan{1}}hitsauskokoonpanoille, joissa hinta on huomioitu; valitse 347 ultra-korkean-lämpötiloissa tai ydinasteen-sovelluksiin. Kun hitsaat 321:tä, käytä 321-täytemetalleja sen titaanistabiloinnin sovittamiseksi. 347:lle valitse 347-täytemetallit niobiumkarbidin stabiilisuuden ylläpitämiseksi. Vältä käyttämästä laatua meriympäristöissä tai korkean -kloridipitoisuuden-käyttöympäristöissä, päivitä 316Ti- tai duplex-laatuihin korroosionkestävyyden ja lämmönsietokyvyn vuoksi.