تیتانیوم{0}}فولاد ضد زنگ تثبیت شده 321

فولاد زنگ نزن 321 یک گرید آستنیتی تثبیت شده از تیتانیوم است که از 304 مشتق شده است و خوردگی بین دانه ای را در کاربردهای جوشکاری شده یا گرمای زیاد{3} حل می کند. تیتانیوم (5×C-0.70٪) کربن را به هم متصل می کند و ثبات را در 425-815 درجه تضمین می کند و آن را برای اگزوز هواپیما و کشتی های برودتی ایده آل می کند.

ترکیب شیمیایی (کلید، % ASTM A240): C کمتر یا مساوی 0.08; Cr17.0–19.0؛ Ni9.0–12.0; Ti5×C–0.70 (min0.10)؛ Mn کمتر یا مساوی 2.0

خواص مکانیکی (آنیل شده): استحکام کششی بیشتر یا مساوی 515 مگاپاسکال. قدرت تسلیم بیشتر یا مساوی 205 مگاپاسکال. ازدیاد طول بیشتر یا مساوی 40%؛ سختی کمتر یا مساوی 217HB

مزایای عملکرد: مقاومت در برابر خوردگی تثبیت شده-تیتانیوم. دمای سرویس 870 درجه؛ شکل پذیری برودتی عالی؛ مقرون به صرفه-در مقابل Mo-شامل نمرات.

برنامه های کاربردی: اگزوز هواپیما، مبدل های حرارتی، مخازن سوخت موشک، اجاق های غذا.

نمرات معادل: EN1.4541، JIS SUS321، DIN X6CrNiTi18-10

مقایسه با 316Ti: 321 فاقد مو (مقاومت ضعیف در برابر کلرید) است اما ارزان تر است. 316Ti مناسب دریایی، 321 برای گرمای زیاد خشک.

سوالات متداول

تیتانیوم چگونه 321 را تثبیت می کند؟ تیتانیوم میل ترکیبی کربن قوی تری نسبت به کروم دارد. هنگامی که گرم می شود (جوشکاری/سرویس 870 درجه)، کاربیدهای تیتانیوم را تشکیل می دهد و از تشکیل کاربید کروم جلوگیری می کند که کروم را تخلیه می کند و باعث خوردگی می شود. این باعث می شود کروم به طور یکنواخت توزیع شود و لایه اکسید حتی در HAZ حفظ شود. برخلاف 304، 321 نیازی به جوشکاری ندارد و در زمان تولید صرفه جویی می کند.

 

آیا می توان از 321 در کرایوژنیک استفاده کرد؟ بله-ساختار آستنیتی آن بر خلاف گریدهای فریتی شکننده، زیر -150 درجه پایدار می‌ماند. در دمای 196- درجه (دمای نیتروژن مایع) بیش از یا مساوی 40 درصد کشیدگی را حفظ می کند و از شکست فاجعه بار جلوگیری می کند. کاربیدهای تیتانیوم دانه ها را تصفیه می کنند و چقرمگی در دمای پایین را افزایش می دهند. مخازن برودتی جوش داده شده (مخازن سوخت موشک) از 321 استفاده می کنند زیرا برخلاف 304 از خوردگی بین دانه ای جلوگیری می کند.

 

"واپاشی جوش" چیست و چگونه 321 از آن جلوگیری می کند؟ پوسیدگی جوش خوردگی بین دانه‌ای در HAZ 304 است: گرمایش 425–815 درجه کاربیدهای کروم را تشکیل می‌دهد و باعث ایجاد کروم-مناطق تخلیه شده{5}} می‌شود. این، اما 321 جوش در برابر خوردگی{11}مقاوم هستند و بلافاصله پس از جوشکاری{12}}مقاوم هستند.

عملکرد 321 در مقابل{1}} در دماهای بالا چگونه است؟ 304 بالاتر از 425 درجه خورده می شود (جوش داده شده)، اما 321 تا 870 درجه پایدار می ماند. در 700 درجه، 321 85 تا 90 درصد قدرت تسلیم را حفظ می کند (304 20 درصد را از دست می دهد). کاربیدهای تیتانیوم در برابر چرخه حرارتی مقاومت می‌کنند و خستگی را در قسمت‌های کوره کاهش می‌دهند{14}} مناسب دماهای پایین. 321 برای اجزای{16}با حرارت/جوشکاری بالا برتر است.

 

چه عملیات حرارتی برای 321 بهترین است؟ آنیل را در دمای 925 تا 1100 درجه (30 تا 60 دقیقه / 25 میلی متر ضخامت) برای از بین بردن سخت شدن کار و تشکیل کاربیدهای تیتانیوم ریز. آب به سرعت خاموش می شود-خنک شدن آهسته به کربن اجازه می دهد تا با کروم واکنش دهد و اثر تیتانیوم را خنثی کند. از گرمای بیش از حد بالای 1100 درجه اجتناب کنید (کاربیدهای تیتانیوم را حل می کند). به عملیات جوشی{11}}نیازی نیست، اما در صورت سفت شدن کار HAZ، بازپخت شکل‌پذیری را بازیابی می‌کند.