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.