321 vs 347 stabiliseeritud austeniitsest roostevabast terasest: kõrgel-temperatuuril keevitatud komponentide spetsialistid

 

Millised on nende põhikompositsioonid ja peamised esituse erinevused?

321 (UNS S32100) säilitab 304 baaskeemia (18-20% Cr, 9-12% Ni) ja lisab 0,40-0,80% titaani, mis seob süsiniku stabiilsete karbiidide moodustamiseks. See tagab usaldusväärse jõudluse temperatuuridel kuni 800 kraadi ja tõmbetugevusega ~550 MPa.347 (UNS S34700) kasutab stabiliseerimiseks titaani asemel 0,70–1,00% nioobiumi (pluss tantaali), kusjuures kroomi-nikli suhe on sama kui 321 kraadi juures. , mis on vastupidav jämenemisele pikaajalise termilise kokkupuute ajal. Mõlemad klassid välistavad vajaduse keevitusjärgse kuumtöötlemise järele, mis on keevitatud kõrge temperatuuriga osade jaoks oluliseks eeliseks standard 304 ees.

Kuidas nende stabiliseerimismehhanismid toimivad äärmuslikes termilistes keskkondades?

Temperatuuridel üle 800 kraadi hakkavad 321 titaankarbiidid jämedama, vähendades tera piiri tugevust ja suurendades aja jooksul roomamise deformatsiooni ohtu. 347 nioobiumkarbiididel on suurem termiline stabiilsus, säilitades oma peene mikrostruktuuri isegi pärast tuhandeid tunde 850–900 kraadi juures. See muudab selle parimaks valikuks selliste komponentide jaoks nagu reaktiivmootorite väljalaskekollektorid ja tuumareaktori südamiku toed. Tsüklilise kuumutamise ja jahutamise stsenaariumide korral vähendab 347 vastupidavus karbiidi karestumisele termilist väsimust, pikendades komponendi eluiga 2–3 korda võrreldes 321-ga.

Millistes rakendustes on üks hinne teise suhtes asendamatu?

Valige 321 kõrgel temperatuuril keevitatud osade jaoks, sealhulgas tööstuslike ahjude, aurukatelde torude ja autode heitgaaside kollektorite jaoks, mis töötavad alla 800 kraadi. See on kuluefektiivne ka keemilise töötlemise torujuhtmete puhul, mis nõuavad keevisõmbluse järgset-korrosioonikindlust. Valige 347 äärmuslikult kõrgel-temperatuuril kasutatavate rakenduste jaoks: gaasiturbiini põlemiskambrid, kosmosesõiduki komponendid ja tuumaelektrijaama aurutorud, mis puutuvad kokku pidevalt kuni 80 kraadini. osadele, mis nõuavad vastavust rangetele tuumatööstuse standarditele, mille pikaajaline termiline stabiilsus on vaieldamatu.

Millised on kulude ja valmistamise kompromissid{0}}kahe klassi vahel?

321 on 10-15% odavam kui 347, kuna titaani on nioobiumist rohkem ja seda on kergem legeerida, mistõttu on see ökonoomne valik kasutamiseks mitte--äärmiselt kõrgel-temperatuuril. 347-l on pisut madalam vormitavus kui 321-l, kuna selle nioobiumisisaldus on jämedalt nõutav, {0}nõuab{0}paksemaid komponente. nagu surveanumapead.Mõlemal klassil on suurepärane keevitatavus, kuid 347 nõuab keevitamise ajal soojussisendi rangemat kontrolli, et vältida nioobiumkarbiidi aglomeratsiooni kuumusest mõjutatud tsoonis.

Millised on peamised valiku- ja töötlemisjuhised?

Eelistage 321 mõõdukalt kõrgel temperatuuril{1}}keevitatud sõlmede puhul, kui arvestatakse kulu; valige 347 üli-kõrge-temperatuuri või tuuma-kvaliteediga rakenduste jaoks. 321 keevitamisel kasutage 321 täitemetalle, et sobitada selle titaanist stabiliseerimine; 347 jaoks valige 347 täitemetall, et säilitada nioobiumkarbiidi stabiilsus. Vältige kvaliteediklassi kasutamist merekeskkonnas või kõrge -kloriidisisaldusega keskkonnas-uuendage 316Ti-le või dupleksklassile, et tagada korrosioonikindlus ja soojustaluvus.