321不鏽鋼是用鈦穩定化的18/8奧氏體不鏽鋼(304)。 該牌號在425-850°C的碳化物析出溫度範圍內加熱後,不會發生晶間腐蝕。 321用於高達約900°C溫度範圍的應用,兼具高強度,抗氧化起皮和後續耐水溶液腐蝕的相穩定性。
321H是321的改進牌號,具有可控的較高碳含量,高溫強度較高。
321牌號的局限性是鈦的焊接電弧過渡不太好,所以不能作為焊接材料來使用。 因此,採用347牌號-鈮同樣起到碳化物穩定化的作用,但可以通過焊接電弧過渡。 因此,347是321不鏽鋼焊接的標準焊材。347僅偶爾用作母材。
像其他奧氏體牌號一樣,321不鏽鋼具有出色的成型特性和焊接特性,容易折彎或輥壓成型,不需要焊後退火。321不鏽鋼即使在低溫下也具有出色的韌性。321不鏽鋼拋光效果不好,因此不建議用於裝飾用途。
304L大多數產品形式都更容易獲得,因此,如果僅僅要求焊接後抗晶間腐蝕的能力,則通常優先選擇304L。 但是304L的熱強度低於321,如果要求耐約500°C以上的條件,則不是最佳選擇。
耐腐蝕性能
在退火條件下相當於304不鏽鋼,在425-900°C的溫度範圍內使用,耐腐蝕性能優異。 在溫暖的氯化物環境中會發生點蝕和縫隙腐蝕,在約50°C以上的溫度下易發生應力腐蝕開裂。 可耐受飲用水中高達200mg / L的氯化物(室溫下),當溫度為60°C時,可耐受的氯化物濃度降低至約150mg / L。
耐熱性能
具有良好的抗氧化性能,使用溫度可高達900°C(間斷使用)和925°C(連續使用)。這些牌號在425-900°C的溫度範圍內表現良好,尤其是用於後續存在水溶液腐蝕的條件。321H具有較高的熱強度,特別適合於高溫結構應用。
熱處理
固溶處理(退火)
加熱到950-1120°C並迅速冷卻,以獲得最大的耐腐蝕性。
穩定化處理
該處理在常規固溶處理之後。 每25mm的厚度加熱到大約870-890°C持續2小時,然後空氣冷卻。 對於最苛刻的使用條件(高於425°C),尤其是在退火溫度上限範圍進行退火的材料,建議進行穩定化處理。供需雙方之間必須就具體的處理方法達成協議。
應力消除處理
加熱到700°C持續1至2小時,然後空氣冷卻。 這些牌號不能通過熱處理硬化。
焊接
焊接性能優異,所有標準熔焊方法(不論有無填充金屬)均適用。AS 1554.6對採用347或347Si焊條焊接321和347進行了預評定。
「雙牌號認證」
321和321H板材常常有雙牌號認證,適合於高溫應用。
典型應用
膨脹節、波紋管、爐膛部件、加熱管、換熱器、高溫濾網、燃燒器管道和煙道的螺旋焊接管等。
標準規範中規定的性能數據
ASTM A240/A240M 規定了扁平軋制產品(中厚板,薄板和卷材)的性能。 對於其他產品如相應規格的管材,規定了類似但不一定相同的性能指標。
成分標準
力學性能標準
對321H還有晶粒尺寸要求:No.7或更粗大
物理性能(退火狀態下的典型值)
同一牌號的各標準對比
可能的替代牌號
304L -- 但要求耐晶間腐蝕能力而不是高溫強度時,可替代321不鏽鋼。
304H -- 僅在較溫和的高溫環境下使用,使用溫度高達約600°C-800°C。
310 -- 使用溫度高達約1100°C,對於321或321H而言,此溫度過高。
253MA -- 使用溫度高達約1150°C,對於321或321H而言,此溫度過高。