فولاد ضد زنگ S32109

S32109 یک فولاد زنگ نزن آستنیتی تثبیت شده با-تیتانیوم{2} با کربن بالا (UNS S32109)، مربوط به 321H است. با C=0.04-0.10% و 0.15-0.40% Ti، مقاومت در برابر خزش در دمای بالا (از کربن) و مقاومت در برابر خوردگی بین دانه‌ای (از تیتانیوم) را ترکیب می‌کند که برای قطعات جوش‌کاری شده با بار گرمایی بالا مناسب است.

ترکیب شیمیایی (wt%): C=0.04-0.10، Si کمتر یا مساوی 1.00، Mn کمتر یا مساوی 2.00، P کمتر یا مساوی 0.045، S کمتر یا مساوی 0.030، Cr=17.00-19.00، Ni=9.00-12.00، Ti{7}}، Fe{8}}B

خواص مکانیکی (آنیل شده): استحکام کششی بیشتر یا مساوی 515 مگاپاسکال، استحکام تسلیم بیشتر یا مساوی 205 مگاپاسکال، ازدیاد طول بیشتر یا مساوی 40 درصد، سختی (HB) کمتر یا مساوی 217

مزایای عملکرد: مقاومت در برابر خزش در دمای بالا (500-870 درجه)؛ تثبیت تیتانیوم از خوردگی بین دانه ای جلوگیری می کند. استحکام بهتر در دمای بالا نسبت به S32100. قابل جوش با پرکننده مناسب

نمرات معادل: ASTM A240 321H، EN 1.4542، SUS321H

برنامه های کاربردی: لوله-دیگ بخار با دمای بالا، اجزای توربین گاز، قطعات داخلی مخازن تحت فشار، سربرگ های مبدل حرارتی، قطعات موتور هواپیما.

سوالات متداول

1. س: چگونه S32109 در S32100 برای دماهای بالا بهبود می یابد؟ پاسخ: کربن بالاتر S32109 (0.04-0.10% در مقابل S32100 کمتر یا مساوی 0.08%) مقاومت خزشی را از طریق تقویت محلول جامد افزایش می‌دهد. در 650 درجه و 100 مگا پاسکال، زمان گسیختگی خزش آن 8000 ساعت در مقابل 5000 ساعت برای S32100 است. این باعث می‌شود که آن را برای قطعات باردار{16}}مثل لوله‌های دیگ بخار، که S32100 در طول زمان تغییر شکل می‌دهد، مناسب است.

2. س: آیا S32109 خطر خوردگی بین دانه ای دارد؟ پاسخ: کم خطر. تیتانیوم (0.15-0.40%) کربن را برای تشکیل TiC متصل می‌کند و از رسوب کاربید کروم جلوگیری می‌کند. حتی با کربن بالاتر، Ti تضمین می کند کروم یکنواخت باقی می ماند. قطعات جوش داده شده S32109 بر خلاف S304H که نیاز به بازپخت دارد، نیازی به عملیات حرارتی ندارند. برای مخازن تحت فشار جوش داده شده با دمای بالا، این امر هزینه های ساخت را کاهش می دهد و ایمنی را بهبود می بخشد.

3. س: چه اقدامات احتیاطی جوش برای S32109 اعمال می شود؟ پاسخ: از پرکننده ER321H برای مطابقت با محتوای کربن و تیتانیوم استفاده کنید. ER321L (C پایین) مقاومت در برابر خزش را کاهش می دهد. گرمای ورودی (100-140A برای TIG) را کنترل کنید تا از فرسودگی Ti و رشد دانه جلوگیری کنید. برای صفحات ضخیم (بزرگتر یا مساوی 15 میلی متر)، برای جلوگیری از ترک خوردن سرد، 100-150 درجه پیش گرم کنید. تمیز کردن پس از جوش، رسوب اکسید را که حاوی Ti می باشد، حذف می کند و مقاومت در برابر خوردگی را کاهش می دهد.

4. س: آیا می توان از S32109 در توربین های گاز استفاده کرد؟ پاسخ: بله، برای اجزای-توربین فشار پایین (600-800 درجه). مقاومت خزشی آن بار ثابت را تحمل می کند و تثبیت تیتانیوم در برابر خوردگی ناشی از گازهای داغ مقاومت می کند. قطعات توربین با فشار بالا (بیشتر یا مساوی 900 درجه) به آلیاژهای مبتنی بر نیکل نیاز دارند، اما S32109 برای بخش‌های کم فشار مقرون به صرفه است. از نظر استحکام و دوام، استانداردهای مواد هوافضا را برآورده می کند.

5. س: چگونه می توان عملکرد دمای بالا S32109 را آزمایش کرد؟ پاسخ: اگر زمان پارگی بیشتر یا مساوی 7000 ساعت باشد، آزمایش پارگی خزش را در 650 درجه / 100 مگاپاسکال- انجام دهید. از تست اشتراوس (جوش اسید نیتریک-سولفات مس) برای بررسی مقاومت خوردگی بین دانه‌ای استفاده کنید{10}}هیچ ترک نشان دهنده انطباق نیست. برای قطعات حیاتی توربین، این آزمایش‌ها برای اطمینان از قابلیت اطمینان خدمات الزامی است.