عملیات حرارتی و جوشکاری فولاد ضد زنگ SUS321

چرا عملیات حرارتی برای SUS321 اهمیت دارد؟

SUS321 (نام JIS، EN 1.4541، UNS S32100) یک فولاد ضد زنگ آستنیتی است که با تیتانیوم تثبیت شده است، با محتوای تیتانیوم حداقل پنج برابر محتوای کربن. تیتانیوم با کربن ترکیب می‌شود و کاربید تیتانیوم را تشکیل می‌دهد و از رسوب کاربید کروم در مرز دانه‌ها در طول جوشکاری یا قرار گرفتن در معرض دمای{4} بالا جلوگیری می‌کند. عملیات حرارتی صحیح این تثبیت را حفظ می کند و خوردگی و عملکرد درجه حرارت بالا را تعیین می کند.

محلول آنیلینگ

عملیات حرارتی استاندارد آنیل کردن محلول در دمای 1050-1100 درجه سانتیگراد است و به دنبال آن خنک شدن سریع در آب یا خنک کننده سریع هوا است. این عناصر آلیاژی را در ماتریس آستنیتی حل می کند، شکل پذیری را پس از کار سرد بازیابی می کند و تیتانیوم را برای تثبیت بعدی در دسترس نگه می دارد. برای صفحه و ورق، این درمان در JIS G4304 و G4305 مشخص شده است. الزامات مکانیکی شامل حداقل استحکام کششی 520 مگاپاسکال و حداقل استحکام تسلیم 205 مگاپاسکال است.

درمان تثبیت

برای سرویس در محدوده حساسیت (تقریباً 425{4}}860 درجه سانتیگراد) یا پس از جوشکاری، یک عملیات تثبیت کننده در حدود 850-930 درجه سانتیگراد و به دنبال خنک شدن آهسته به تیتانیوم اجازه می دهد تا به طور کامل با کربن واکنش دهد، کاربید تیتانیوم را رسوب دهد و خطر خوردگی بین دانه ای را از بین ببرد. این درمان مشخصه گریدهای تثبیت شده مانند SUS321 است. نباید آن را با تیمارهای پیری مورد استفاده برای فولادهای سخت کننده رسوبی اشتباه گرفت.

تسکین استرس از قسمت های سرد-

در مواردی که کاهش تنش پس از شکل‌گیری سرد شدید مورد نیاز است، در محدوده تثبیت به جای پنجره حساس‌کننده انجام می‌شود، به طوری که ماده مقاومت در برابر خوردگی خود را حفظ می‌کند. تسکین استرس در دمای پایین کمتر از حدود 400 درجه سانتیگراد تنها آرامش جزئی ایجاد می کند و به ندرت برای درجه های آستنیتی استفاده می شود.

جوش SUS321

SUS321 جوش پذیری خوبی دارد، اما تیتانیوم به راحتی در قوس اکسید می شود. از سطوح تمیز،-حفاظ آرگون با خلوص بالا (حداقل 99.99%)، قوس کوتاه و حرارت ورودی کم استفاده کنید. جوشکاری TIG و MIG رایج هستند. SMAW برای مقاطع ضخیم تر استفاده می شود. معمولاً نیازی به پیش گرم کردن نیست. دمای بین گذر را پایین نگه دارید، معمولاً بالای 150 درجه سانتیگراد نیست تا رشد دانه را محدود کنید. فلزات پرکننده توصیه شده ER347/E347 (نیوبیم{10}}تثبیت شده) یا ER321/E321 (تیتانیوم{13}}تثبیت شده) هستند. عملیات حرارتی بعد از جوش{15}معمولاً مورد نیاز نیست. در جایی که حداکثر مقاومت در برابر خوردگی مشخص شده است، یک آنیل تثبیت کننده در دمای 850-950 درجه سانتیگراد با خنک کننده آهسته اعمال می شود.

سوالات متداول

1. دمای بازپخت محلول برای SUS321 چقدر است؟

1050-1100 درجه سانتیگراد با خنک کننده سریع، با کوئنچ آب یا خنک کننده سریع هوا.

2. آیا SUS321 به درمان پیری نیاز دارد؟

خیر. گریدهای آستنیتی تثبیت شده از بازپخت تثبیت کننده در حدود 850-930 درجه سانتیگراد استفاده می کنند. درمان های پیری برای درجات سخت شدن بارندگی اعمال می شود.

3. چرا در دمای 850-930 درجه سانتیگراد تثبیت شود؟

برای رسوب دادن کاربید تیتانیوم به طوری که کربن نتواند کاربید کروم را در مرزهای دانه در طول سرویس بعدی تشکیل دهد.

4. کدام فلز پرکننده برای جوشکاری SUS321 استفاده می شود؟

ER347/E347{2}}16 (تثبیت شده با نیوبیوم) معمولاً استفاده می شود. ER321/E321-16 یک جایگزین است.

5. آیا پیش گرمایش لازم است؟

به طور کلی خیر دمای بین گذر را پایین نگه دارید، ترجیحاً بیش از 150 درجه سانتیگراد نباشد.

6. حد دمای سرویس SUS321 چقدر است؟

برای سرویس مقاوم در برابر خزش، SUS321 تا حدود 700 درجه سانتیگراد، بالاتر از 304 ناپایدار مناسب است.

7. آیا عملیات حرارتی پس{1}}جوش مورد نیاز است؟

نه به طور معمول؛ یک آنیل تثبیت کننده در دمای 850-950 درجه سانتیگراد تنها زمانی اعمال می شود که حداکثر مقاومت در برابر خوردگی مورد نیاز باشد.