Stal nierdzewna 321 VS 347

Właściwości stali nierdzewnej 321 i stali nierdzewnej 347 są w większości przypadków podobne, stal nierdzewna 321 jest odmianą tytanu – stabilizacja austenitycznej stali nierdzewnej 18/8 (304), niewielka ilość tytanu sprawia, że mieści się w zakresie temperatur wytrącania węglików , czyli 425-850 ℃, po podgrzaniu nie pojawia się korozja międzykrystaliczna, o dobrej wytrzymałości, odporności na łuszczenie utleniające i odporności na korozję wodną.

Stal 321H to wysokowęglowa wersja stali 321, charakteryzująca się wyższą wytrzymałością w wysokich temperaturach i stosowana głównie w zastosowaniach wymagających wysokiej temperatury około 900°C. Wadą 321 jest to, że tytan ma słabe przejście łuku spawalniczego, więc nie można go stosować jako materiału spawalniczego, natomiast 347 zawierający niob pełni również rolę stabilizacji węglika i może być również przenoszony przez łuk spawalniczy. 347 to standardowy materiał spawalniczy do spawania stali nierdzewnej 321 i czasami używany jako metal nieszlachetny. Zobaczmy poniżej ich porównanie chemiczne i mechaniczne:

 

Porównanie składu chemicznego

Klas C Mn Si P S Kr Ni Pon N Inny
321 0.08 2.00 0.75 0.045 0.03 17.0-19.0 9.0-12.0 / 0.1 Ti=5(C+N)0,7
347 0.08 2.00 0.75 0.045 0.03 17.0-19.0 9.0-13.0 / / Nb=10(C+N)1,0

Widzimy, że różnica między nimi polega na dodaniu Ti i Nb. Dzięki dodaniu stabilizowanego pierwiastka tytanowego, 321 jest odporny na tworzenie się węglika chromu w temperaturze 426 ℃ ~ 815 ℃, dzięki czemu ma doskonałą odporność na korozję międzykrystaliczną i działanie w wysokich temperaturach oraz ma wyższe właściwości pełzania i pękania naprężeniowego niż 304 i 304L. Ponadto 321 ma również dobrą wytrzymałość w niskich temperaturach oraz doskonałą odkształcalność i właściwości spawalnicze, bez wyżarzania po spawaniu.

Stal nierdzewna 347 to austenityczna stal nierdzewna zawierająca niob, a stal 347H to jej wersja wysokowęglowa. 347 można postrzegać jako wersję zawierającą niob w oparciu o 304. Nb, pierwiastek ziem rzadkich, ma podobne działanie do tytanu przy rafinacji ziaren, jest odporny na korozję międzykrystaliczną i sprzyja utwardzaniu starzeniowemu.

 

Porównanie właściwości fizycznych

Klas Wytrzymałość na rozciąganie, Mpa Granica plastyczności, Mpa Wydłużenie (50 mm) Twardość, HB
321 515 205 40 217
347 515 205 40 201

 

Typowe aplikacje

Stal nierdzewna 347 i 347H ma lepszą wydajność w wysokich temperaturach niż 304 i 321. Jest szeroko stosowana w lotnictwie, petrochemii, przemyśle spożywczym, papiernictwie i innych gałęziach przemysłu, takich jak rura wydechowa i rura odgałęziona silnika lotniczego, rura gorącego gazu sprężarki turbiny i pracujące części przy niskim obciążeniu i temperaturze nieprzekraczającej 850 ℃.

Dodatek tytanu do 321 sprawia, że jest on bardziej odpowiedni do zastosowań wymagających wysokich temperatur i dobrej odporności na korozję. Nadaje się do zastosowań uczulonych na 304 i 304L o niewystarczającej wytrzymałości na wysoką temperaturę. Typowe zastosowania obejmują złącza dylatacyjne, mieszki, elementy układu wydechowego samolotu, tuleje elementów grzejnych, elementy pieców i wymienniki ciepła.