Acier inoxydable 304 contre acier inoxydable 321

/dans /par

Les nuances 304 et 321 appartiennent toutes deux à l'acier inoxydable austénitique de la série 300. Ils sont similaires en termes de résistance à la corrosion, de résistance, de dureté et de performances de soudage, mais le 321 est principalement utilisé dans des conditions de résistance thermique de 500 à 600 ℃. L'acier inoxydable 321H est la version à faible teneur en carbone du 321, c'est l'acier résistant à la chaleur couramment utilisé, dont la teneur en carbone est légèrement supérieure à celle des nuances 321. Acier 304 est une alternative à l'acier inoxydable 321 où une résistance à la corrosion intergranulaire plutôt qu'une résistance à haute température est requise.

D'une certaine manière, l'acier inoxydable de nuance 321 est une nouvelle version basée sur année 304 en ajoutant du Ti pour améliorer la résistance à la corrosion des joints de grains et la résistance à haute température. En tant qu'élément stabilisant, l'élément Ti contrôle efficacement la formation de carbure de chrome, ce qui confère au 321 une résistance robuste à haute température, encore bien supérieure à celle du 304 et du 316L. Une teneur plus élevée en nickel confère à l'acier inoxydable 321 une bonne résistance à l'abrasion dans différentes concentrations et températures d'acides organiques, en particulier dans les milieux oxydants. Acier inoxydable 321 a une meilleure propriété de rupture sous contrainte et une meilleure propriété mécanique de résistance au fluage que l'acier inoxydable 304. Permettez-moi de montrer exactement la différence entre eux avec les deux tableaux ci-dessous.

 

Composition chimique du 304, 321, 321H

Notes C Si Mn Cr Ni S P. N Ti
304 0.08 1.0 2.0 18,0 ～ 20,0 8,0 ～ 10,5 0.03 0.045 / /
321 0.08 1.0 2.0 17.0-19.0 9.0-12.0 0.03 0.045 0.1 5C-0,70
321H 0.04-0.1 1.0 2.0 17.0-19.0 9.0-12.0 0.03 0.045 0.1 0.16-0.7

 

Propriété mécanique du 304 et du 321

Notes Résistance à la traction, Mpa Limite d'élasticité, Mpa Allongement, % Dureté, HB
304 ≥520 205-210 ≥40≥40 HB187
321 ≥520 ≥205   HB187

 

Comme le montre le tableau ci-dessus, l'acier inoxydable 321 contient du titane et plus de nickel (Ni) que l'acier 304. Selon ASTM A182, la teneur en Ti ne doit pas être inférieure à 5 fois la teneur en carbone (C), mais pas supérieure à 0,7%. Ti peut empêcher la sensibilisation de l'acier inoxydable et améliorer la durée de vie à haute température, c'est-à-dire 321e année est plus adapté à la fabrication de conteneurs d'acide résistants à l'usure, d'équipements résistants à l'usure et de tuyaux de transport ou d'autres pièces que l'acier inoxydable 304 dans un environnement à haute température.

Les aciers inoxydables 304 et 321 peuvent tous deux être utilisés dans les domaines de la chimie, du pétrole, du gaz et de l'automobile. La nuance 304 est un acier inoxydable à usage général et possède les applications les plus étendues de la famille des aciers inoxydables, telles que la vaisselle, les armoires, les chaudières, les pièces automobiles, les appareils médicaux, les matériaux de construction, les produits chimiques, l'industrie alimentaire, l'agriculture, le transport maritime, le transport de pétrole, etc. sur. Le grade 321 est utilisé dans les champs chimiques, de charbon et de pétrole où la résistance à la corrosion des joints de grains et aux propriétés à haute température telles que les tuyaux de combustion d'échappement d'huile, les tuyaux d'échappement de moteur, les enceintes de chaudière, les échangeurs de chaleur, les composants de four, les composants de silencieux de moteur diesel, les récipients sous pression de chaudière sont requis. , réservoirs de transport de produits chimiques, joints de dilatation, tuyaux de four, etc.

Pourquoi les tuyaux en acier inoxydable nécessitent-ils un recuit de mise en solution ?

/dans /par

Le recuit en solution est également appelé recuit en solution de carbure. Il s'agit d'un processus qui chauffe la pièce à travailler à 1010 ℃ ou plus pour éliminer les précipitations de carbure (carbone de la solution solide de l'acier inoxydable), puis il s'agit d'un refroidissement rapide, généralement d'une trempe à l'eau et le carbure est revenu à la solution solide de l'acier inoxydable. Le traitement de recuit de mise en solution peut être appliqué à l’acier allié et à l’acier inoxydable. Pour Acier inoxydable 304 pièces moulées, le traitement en solution peut produire une microstructure uniforme sans impuretés de carbure. Généralement, le tube en acier inoxydable est chauffé à environ 950 ~ 1 150 ℃ pendant une longue période pour que le carbure et divers éléments d'alliage soient entièrement et uniformément dissous dans l'austénite, puis rapidement refroidi par eau pour obtenir une structure d'austénite pure grâce au carbone et à d'autres alliages. éléments aux précipitations tardives. Se pose la question suivante : pourquoi le tuyau en acier inoxydable a-t-il besoin d'un recuit de mise en solution ? Tout d’abord, vous devez connaître la fonction du processus de recuit de mise en solution.

Structure métallographique uniforme

Ceci est particulièrement important pour les matières premières. Les incohérences de température de laminage et de vitesse de refroidissement des tubes en acier laminés à chaud entraînent les mêmes conséquences sur la structure. Lorsque l'activité atomique augmente à des températures élevées, σ se dissout et la composition chimique a tendance à être uniforme, une structure monophasée uniforme est alors obtenue après refroidissement rapide.

 

Élimination de l'écrouissage

Le traitement en solution solide restaure le treillis torsadé et recristallise le grain cassé. La contrainte interne et la résistance à la traction du tube en acier diminuent tandis que le taux d'allongement augmente pour faciliter le travail à froid continu.

 

Résistance accrue à la corrosion

La résistance à la corrosion de l'acier inoxydable diminue avec la précipitation du carbure et la résistance à la corrosion du tube en acier revient à son niveau optimal après un traitement en solution solide. La température, le temps de maintien et la vitesse de refroidissement sont les facteurs les plus importants dans le traitement en solution de l'acier inoxydable.

La température de la solution solide dépend de la composition chimique. D'une manière générale, la température de la solution solide doit être augmentée en conséquence pour les nuances comportant plus d'éléments d'alliage et une teneur élevée, en particulier pour les aciers à teneur élevée en manganèse, molybdène, nickel et silicium. Ce n'est qu'en augmentant la température de la solution solide et en la dissolvant complètement que l'effet adoucissant peut être obtenu.

Il existe cependant quelques exceptions, comme le 316Ti. Lorsque la température de la solution solide est élevée, le carbure des éléments stabilisés est entièrement dissous dans l'austénite, qui précipitera au joint de grain sous forme de Cr23C6 et provoquera une corrosion intergranulaire lors du refroidissement ultérieur. La température de solution solide la plus basse est recommandée pour empêcher le carbure (TiC et Nbc) des éléments stabilisants de se décomposer et de se dissoudre en solution solide.

 

Pourquoi l’acier inoxydable se corrode-t-il ?

/dans /par

Comme nous le savons tous, acier inoxydable a la capacité de résister à l'oxydation atmosphérique, c'est-à-dire qu'il ne rouillera pas, mais se corrodera également dans un milieu comme l'acide, l'alcali et le sel, c'est-à-dire la résistance à la corrosion. Cependant, la résistance à la corrosion de l'acier inoxydable est conditionnelle, c'est-à-dire que l'acier inoxydable dans un certain milieu est résistant à la corrosion, mais dans un autre milieu peut être détruit. En conséquence, aucun acier inoxydable n’est résistant à la corrosion dans tous les environnements.

L'acier inoxydable peut offrir une excellente résistance à la corrosion dans diverses industries. À proprement parler, il présente une excellente résistance à la corrosion dans la plupart des milieux, mais elle est exceptionnelle dans certains milieux en raison de la faible stabilité chimique et de la corrosion. Par conséquent, l’acier inoxydable ne peut pas résister à la corrosion dans tous les milieux, à l’exception des défaillances mécaniques. La corrosion de acier inoxydable se manifeste principalement par une forme grave de corrosion de l'acier inoxydable : la corrosion locale (c'est-à-dire la fissuration par corrosion sous contrainte, les piqûres, la corrosion intergranulaire, la fatigue par corrosion et la corrosion caverneuse). Cette corrosion locale est à l'origine de près de la moitié des pannes. Pour comprendre pourquoi l’acier inoxydable se corrode, il faut d’abord comprendre le type de corrosion de l’acier inoxydable.

 

Fissuration par corrosion sous contrainte (SCC)

La fissuration par corrosion sous contrainte (SCC) est la défaillance de l'acier inoxydable soumis à une contrainte dans un environnement corrosif en raison de la dilatation d'un grain résistant. Le SCC a une morphologie de rupture fragile et peut se produire dans des matériaux à haute ténacité en présence de contraintes de traction (qu'il s'agisse d'une contrainte résiduelle ou d'une contrainte appliquée ou les deux) et de milieux corrosifs. Au microterme, les fissures à travers le grain appelées fissures transgranulaires, et les fissures le long du graphique d'expansion des joints de grains appelées fissures intergranulaires, lorsque le SCC s'étend jusqu'à une profondeur (contrainte de charge sur la section de matériaux pour atteindre sa contrainte de rupture) dans le air, acier inoxydable comme une fissure normale (dans un matériau ductile, généralement par agrégation microscopique de défauts) et déconnecter.

Par conséquent, la section d’une pièce qui s’est rompue en raison d’une fissuration par corrosion sous contrainte contiendra des zones caractérisées par une fissuration par corrosion sous contrainte et des zones de « fossettes » associées à la polymérisation qui a été légèrement défectueuse.

 

Corrosion par piqûres

La corrosion par piqûres fait référence à la légère corrosion locale la plus non corrosive ou dispersée sur la surface des matériaux métalliques. La taille du point de piqûre commun est inférieure à 1,00 mm et la profondeur est souvent supérieure à l'ouverture de surface, qui peut être une piqûre ou une perforation peu profonde.

 

Corrosion intergranulaire

Corrosion intergranulaire : Dislocation désordonnée des grains à la frontière entre différents grains et donc zone favorable à la ségrégation des éléments solutés ou à la précipitation de composés métalliques tels que les carbures et les phases δ dans les aciers. Par conséquent, dans certains milieux corrosifs, il est courant que les joints de grains soient corrodés en premier, et la plupart des métaux et alliages peuvent présenter une corrosion intergranulaire dans certains milieux corrosifs.

 

Corrosion caverneuse

La corrosion caverneuse fait référence à l'apparition d'une corrosion mouchetée dans les fissures des pièces en acier inoxydable, qui est une sorte de corrosion locale. Cela peut se produire dans les fissures dues à la stagnation de la solution ou dans la surface du blindage. De tels espaces peuvent se former au niveau des jonctions métal-métal ou métal-non-métal, par exemple au niveau des rivets, des boulons, des joints, des sièges de soupape et des dépôts superficiels meubles.

 

Corrosion générale

Corrosion uniforme à la surface de l'acier inoxydable. Les aciers inoxydables peuvent présenter une corrosion générale dans les acides et bases forts. Lorsqu'une corrosion générale se produit, les aciers inoxydables s'amincissent progressivement et même se détériorent, ce qui n'est pas vraiment préoccupant car une telle corrosion peut généralement être prédite par un simple test d'immersion. On peut dire que l'acier inoxydable fait référence à la résistance à la corrosion de l'acier dans l'atmosphère et dans un milieu de corrosion faible, le taux de corrosion est inférieur à 0,01 mm/an, c'est-à-dire « une résistance totale à la corrosion » ; Les aciers inoxydables dont les taux de corrosion sont inférieurs à 0,1 mm/an sont considérés comme « résistants à la corrosion ».