Aisi 304 aisi 321: AISI 304 и 321 сравнение сталей
alexxlab | 28.05.1981 | 0 | Разное
Сталь нержавейка AISI 321 характеристики
Нержавейка – марка AISI 321
Нержавеющая сталь марки AISI 321, 321H широко применяется во многих отраслях промышленности. Эта актуальность стали обусловлена ее отличными антикоррозийными свойствами, повышенной жаропрочностью и жаростойкостью.
Эксплуатация изделия из нержавеющей стали этих марок возможна при температурах +600 – 800 °С, при этом они даже через длительное время остаются в неизменном состоянии.
Единственным существенным недостатком нержавеющей стали AISI 321, 321H является то, что ее эксплуатация невозможна в окисляющих окружающих средах. И это несмотря на то, что сталь не подвергается межкристаллитной коррозии за счет добавления титана в сплав.
Аналог стали aisi 321.
Российский аналог нержавеющей стали 321 AISI (321H AISI) по ГОСТ – 12Х18Н10Т.
Область применения.
Нержавеющая сталь успешно используется в различных отраслях промышленности, в основном – при производстве различного сварного оборудования, например: сварные нержавеющие трубы, печная арматура, коллекторы выхлопных систем и патрубки, реторты, теплообменники и многое другое.
Химический состав (ASTM A240)
ASTM A240 | Типичные | ||
C | 0.08 | max | 0.06 |
Mn | 2.0 | max | 01.фев |
P | 0.045 | max | 0.020 |
S | 0.030 | max | 0.020 |
Si | 1.0 | max | 0.5 |
Cr | 17.0 – 19.0 | 17.май | |
Ni | 9.0 – 12.0 | 09.апр | |
Ti | 5X%C min | 0.5 max | 0.48 |
Типичные свойства в отожженном состоянии:
Все значения, указанные в данных таблицах, не являются минимальными значениями, это лишь один из примеров производства изделий из нержавеющей стали AISI 321, 321H.
Механические свойства при комнатной температуре.
Предел прочности (при растяжении), N/mm2 | Rp m | Предел упругости, (0.2 %), (текучесть), N/mm2 | Rp0,2 | Относительное удлинение до разрыва % | A80 | Твердость по Бринеллю – НВ | Усталостная прочность, N/mm2 | |
Типичный | 580 | 280 | 60 | 163 | 260 | |||
Минимум | 515 | 205 | 40 | – | – |
Свойства при высоких температурах:
Предел прочности при повышенных температурах.
Температура, °C | Предел прочности (при растяжении), N/mm2 | Rp m |
600 | 390 | |
650 | 329 | |
700 | 280 | |
750 | 230 | |
800 | 190 | |
850 | 140 |
Минимальные величины предела упругости при высокой температуре (деформация в 1% за установленное время при заданной температуре).
Предел упругости (текучести) до разрыва.
Время | 10 000 ч | 100 000 ч |
Температура, °C | Rp1,0 1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm2 | |
550 | 180 | 120 |
600 | 100 | 80 |
650 | 70 | 50 |
700 | 40 | 25 |
800 | 10 | 5 |
Максимум рекомендованных температур обслуживания AISI 321:
прерывистое воздействие +810 °C;непрерывное воздействие +900 °C.
Тепловая обработка нержавеющей стали AISI 321
Отжиг
Отжиг нержавеющей стали должен осуществляться при температуре от +1050 до +1150 °C. Для достижения податливости стали после отжига необходимо максимально быстро осуществлять ее охлаждение.
Отпуск (снятие напряжения).
Отожжение нержавеющей стали должно производиться при температуре от +450 до +800 °С, при этом необходимо избегать появления межгранулированной коррозии.
Интервал ковки AISI 321
Ковка нержавеющей стали должна начинаться при температуре от +1150 до +1250 °C и заканчиваться температурой +950 °C. Снижение температуры должно быть очень плавным, так как это позволит обеспечить равномерное распределение углерода.
Помните, что время прогрева нержавеющей стали значительно больше, чем углеродистой.
Сварка стали AISI 321
Нержавеющая сталь марки AISI 321, 321H отличается довольно неплохой свариваемостью, которая, правда, несколько хуже, чем у стали AISI 304, так как для повышения ее прочности при плавлении используется титан.
При выполнении сварочных работ с этой нержавеющей сталью рекомендуется использовать специализированные сварочные материалы, электроды 347 серии.
Марка стали AISI (Аиси) 321: нержавейка, характеристики, применение, аналог | Справочник
Марка: AISI 321 (аналог 08Х18Н10Т).
Класс: Сталь коррозионностойкая жаропрочная.
Использование в промышленности: сварная аппаратура, работающая в средах повышенной агрессивности, теплообменники, муфели, трубы, детали печной арматуры, электроды искровых зажигательных свечей.
Классификация: сталь конструкционная криогенная.
Область применения
- Оборудование для химического машиностроения;
- Оборудование для пищевой промышленности;
- Авиационное машиностроение;
- Электронагревательные элементы;
- Трубопроводы и котлы;
- Автомобильные выхлопные системы.
Основные характеристики
- хорошее общее сопротивление коррозии;
- превосходная защита от МКК;
- отличная свариваемость.
Химический состав стали (% к массе)
марка | C | Si | Mn | P | S | Cr | Ni | Ti* |
AISI 321 | ≤0.080 | ≤1.00 | ≤2.0 | ≤0.045 | ≤0.030 | 17.00 – 19.00 | 9.00 – 12.00 | 5 х С – 0.70 |
* добавление титана снижает или предупреждает выпадение карбидов хрома, что ведет к обеднению границ зерен металла хромом, во время сварки или в температурном интервале интенсивного карбидообразования – 450-800 °C.
Тепловая обработка нержавеющей стали
Отжиг
Отжиг нержавеющей стали должен осуществляться при температуре от +1050 до +1150 °C. Для достижения податливости стали после отжига необходимо максимально быстро осуществлять ее охлаждение.
Отпуск (снятие напряжения)
Отожжение нержавеющей стали должно производиться при температуре от +450 до +800 °С, при этом необходимо избегать появления межгранулированной коррозии.
Интервал ковки
Ковка нержавеющей стали должна начинаться при температуре от +1150 до +1250 °C и заканчиваться температурой +950 °C. Снижение температуры должно быть очень плавным, так как это позволит обеспечить равномерное распределение углерода. Помните, что время прогрева нержавеющей стали значительно больше, чем углеродистой.
Сварка нержавеющей стали
Нержавеющая сталь марки AISI 321, 321H отличается довольно неплохой свариваемостью, которая, правда, несколько хуже, чем у стали AISI 304, так как для повышения ее прочности при плавлении используется титан.
Нержавеющая сталь AISI 321: характеристики, свойства, аналоги, состав
Процесс легирования предусматривает внесение различных химических веществ в состав металла. Сталь AISI 321 относится к группе высоколегированных металлов с большой концентрацией хрома и никеля. Аустенитная структура определяет основные свойства стали.
Основные характеристики
Рассматривая сплав AISI 321, технические характеристики которого определяют распространение в самых различных отраслях промышленности, следует учитывать нижеприведенные качества:
- Жаропрочность и жаростойкость. Эти особенности стали позволяют использовать ее при изготовлении ответственных изделий. Трение, эксплуатация в сложных условиях приводит к нагреванию структуры, за счет чего снижаются основные эксплуатационные характеристики. Жаропрочность и жаростойкость определяют то, что структура более устойчива к нагреву. Получаемые изделия могут эксплуатироваться при температуре от 600 до 800 градусов Цельсия. При этом изделие может выдерживать длительное воздействие высокой температуры, сохраняя свои качества.
- Включение в состав титана позволило существенно увеличить устойчивость к межкристаллической коррозии. AISI 321, аналог которого обладает схожими эксплуатационными качествами, за счет добавления титана становится более дорогим материалом.
Физические свойства AISI 321
Несмотря на высокую коррозионную стоимость, что связано с включением в состав большого количества хрома и никеля, AISI 321 не рекомендуется применять в высоко окисляющихся средах.
Российским аналогом данной стали является 08Х18Н10Т.
Химический состав
Нержавеющая сталь AISI 321 обладает особым химическим составом, который и определяет основные эксплуатационные характеристики. Основные элементы:
- Основных химическим элементом принято считать углерод. В рассматриваемом случае его концентрация 0,08%. Небольшое количество этого элемента в составе обеспечивает хорошую свариваемость AISI 321 и пластичность структуры.
- За коррозионную стойкость отвечает хром. Для повышения защиты структуры от воздействия высокой влаги и некоторых других веществ концентрация выдерживается в пределе от 17 до 19%.
- Никель также включается в сплав в большой концентрации, около 12%. За счет этого получаемые изделия становятся пластичными и более прочными.
- Марганец включается в структуру AISi, концентрация составляет не более 2%. Он есть у большинства нержавеек.
- Как ранее было отмечено, при изготовлении сплава добавляется и титан, который существенно расширяет область его применения. Однако, процесс внесения этого элемента характеризуется высокой сложностью, что приводит к повышению стоимости металла.
Металлопрокат AISI 321
Химический состав стали AISI 321 определяют то, что материал не обладает магнитными свойствами, однако поверхность не характеризуется устойчивостью к окислению. Особенности состава усложняют процесс закалки.
Механические свойства материала 321
Нержавеющая сталь AISI 321 характеризуется довольно большим количеством свойств:
- Предел текучести выдерживают в пределе 205 МПа.
- Минимальный показатель предела прочности не менее 515 МПа.
- Твердость материала довольно высокая, показатель выдерживается на уровне 163 НВ по Бриннелю.
- При выборе материала учитывается то, какое относительное удлинение. Рассматриваемый сплав имеет показатель 40%.
- Усталостная прочность около 260 N/мм2.
Прочность при повышенных температурах
Довольно высокие механические свойства определяют широкое распространение сплава. Как ранее было отмечено, термическая обработка проводится крайне редко. Это связано с тем, что приходится нагревать заготовку до температуры более 1000 градусов Цельсия. Для этого требуется специальное оборудование, к примеру, современная печь ТВЧ. В некоторых случаях термическая обработка возможна, но процесс достаточно дорогостоящий.
Физические свойства
Рассматриваемая нержавейка АИСИ 321 применяется при изготовлении деталей, которые подвержены механическому воздействию и некоторых химических веществ. К основным физическим свойствам можно отнести нижеприведенные моменты:
- Показатель плотности составляет 7,79 г/см
3. Подобная плотность характерна для многих сталей. - Высокая степень свариваемости позволяет использовать AISI 321 при изготовлении различных сварных конструкций. Как ранее было отмечено, именно низкая концентрация углерода определяет хорошую свариваемость. Проводить сварочные работы можно при применении различного оборудования, подогревать заготовку не нужно.
- Хорошая степень обрабатываемости резанием. Именно поэтому поставляемые заготовки могут подвергаться различной механической обработке: точение, фрезерование, сверление и шлифование.
Трубопроводная арматура
Включение в состав титана определяет существенное повышение стоимости материала. Поэтому рекомендуется использовать его при изготовлении ответственных деталей и механизмов, которые эксплуатируются в сложных условиях.
Сферы использования
Сталь AISI 321, применение которой прежде всего связано с жаропрочностью и коррозионной стойкостью, считается одной из самых распространенных. Особенности химического состава определяют то, что сплав рекомендуется использовать в отраслях, где оказывается высокая температура на поверхность. Примером использования нержавейки назовем:
- Изготовление различных изделий для химической, нефтехимической и текстильной промышленностей.
- В медицине и фармацевтике материал также получил широкое применение.
- Нержавейка используется при производстве сварного оборудования: трубы, муфели, реторы и другие.
- В машиностроении и авиационном строительстве материал цениться по причине коррозионной стойкости и жаропрочности.
- Хорошая жаропрочность определяет применение сплава при создании котлов, газовых устройств, коллекторов сброса и другой аппаратуры. Подобные изделия должны выдерживать длительное воздействие жара.
- При создании теплообменников и различного сварочного оборудования. Теплообменники должны быстро передавать тепло в окружающую среду.
- При создании конструкций, которые применяются на открытом воздухе или при условии сильного нагрева. Обычные металлы не могут прослужить долго в случае эксплуатации над открытом небом, так как выпадающие осадки приводят к появлению коррозии. Со временем она портит декоративные качества изделия и снижает прочность структуры.
Для повышения основных эксплуатационных качеств может проводиться различная термическая обработка. Примером назовем отжиг, который проводится при температуре около 1000 градусов Цельсия. Отпуск проводится при температуре 800 градусов Цельсия, выполняется горячая обработка, для чего материал нагревается до 1300 градусов Цельсия.
Большое распространение получили сварные трубы из листов нержавейки. Применение современных технологий позволяет повысить жесткость и прочность получаемых изделий. На производственные линии поставляется в виде листовой стали или проката, а также прутка.
Сталь AISI 321: применение, характеристики, состав, свойства
Сталь AISI 321 обладает высокими эксплуатационными качествами. Она характеризуется стойкостью к коррозии и высоким температурам, что позволяет ее использовать в агрессивных средах. Эта марка относится к категории пищевых нержавеющих сплавов, что позволяет существенно расширить ее применение в бытовых и промышленных целях.
Отгрузка нержавеющих листов этой марки стали день в день! Звоните! Скидка гарантирована! Перейти к продукции Перезвоним Вам Собственное производство! Честное качество согласно гост!Состав, технические характеристики и отличительные особенности стали AISI 321
Сталь AISI 321 относится к высоколегированным хром-никелевым сплавам с повышенной стойкостью к окислению. Согласно американской классификации, расшифровка AISI 321 указывает на ее принадлежность к аустенитным нержавеющим сплавам. Об этом говорит цифра 3 в маркировке. Остальные числа указывают на порядковый номер в своей категории сплавов со схожими составами.
Что касается буквенной части маркировки, то AISI – это аббревиатура американского института сплавов и металлов, который разрабатывает технические стандарты качества для разных марок цветного, черного и нержавеющего проката, использующихся преимущественно на внутреннем рынке США.
Химический состав AISI 321 достаточно сложный из-за большого количества компонентов. Основу сплава формируют три металла – железо (около 65%), хром (17-19%) и никель (9-11%). В качестве дополнительных элементов присутствует марганец (до 2%), титан (до 1%), кремний (до 0.8%) и медь (до 0.3%). Доля остальных элементов (сера, фосфор, углерод) суммарно составляет около 0.01%, что не влияет на технические и эксплуатационные качества сплава.
Основные технические характеристики AISI 321 при комнатной температуре:
- Допускаемое напряжение стали AISI 321 на растяжении составляет не менее 515 МПа (типичный показатель 580 МПа).
- По Бринеллю (HB) твердость AISI 321 оценивается в 163 единицы.
- Плотность AISI 321 составляет 7900-8200 кг/м3, что считается одним из наиболее высоких показателей среди аустенитных нержавеющих сплавов.
- Предел текучести AISI 321 – от 200 МПа (горячекатаная) и от 220 МПа (холоднокатаная).
Хим состав AISI 321 непосредственно влияет на эксплуатационные свойства сплава, и прежде всего на поведение материала при обработке. Благодаря наличию титана, нержавейка легко сваривается и не подвергается межкристаллической коррозии (сварной шов остается монолитным и не нуждается в дополнительной обработке).
Области применения стали AISI 321 и ее аналоги в разных странах
Благодаря своим высоким эксплуатационным качествам нержавеющая сталь AISI 321 получила широкое распространение в различных отраслях – от нефтепереработки и машиностроения, до пищевой и химической промышленности. Благодаря большому содержанию никеля и хрома, сплав обладает высокой коррозионной стойкостью, а также жаропрочностью. Изделия, изготовленные из этого сплава, могут длительное время эксплуатироваться при температурном режиме 600-800 градусов, не меняя своих технических характеристик.
Из нержавейки AISI 321 можно изготавливать посуду и кухонную утварь, элементы выхлопных систем автомобиля, теплообменники, трубопроводы (включая сварные элементы конструкции), фланцы, газоотводные патрубки и другие изделия, которые будут эксплуатироваться на открытом воздухе и/или в условиях постоянного нагрева.
На рынке нашей страны широко распространен российский аналог AISI 321 – нержавеющий прокат марки 08Х18Н10Т (ГОСТ), который практически ничем не отличается по химическому составу и техническим показателем от американского оригинала.
Аналоги AISI 321 в разных странах мира:
- Евросоюз – 1.4541.
- Китай – 0Cr18Ni11Ti, 1Cr18Ni9Ti.
- Япония – SUS 321.
- Великобритания – 321S12, 321S22, 321S31.
Несмотря на единый стандарт для ЕС, в некоторых странах Европы существуют свои аналоги AISI 321, используемые на внутреннем рынке. Для Франции это сталь Z6CN18-10, для Польши – 0h28N10T, для Австрии – X6CrNiTi18-10S.
У нас можно не только купить нержавеющий прокат марки AISI 321 или его аналоги, но и заказать обработку металла или изготовление изделий любого уровня сложности из разных сплавов по лучшим ценам с гарантией высокого качества.
Другие марки стали
AISI 321
Марка стали AISI 321 содержащая хром и никель с добавлением титана, не закаливаемая аустенитная, немагнитная. Аналогом данной марки является 08х18н10т. Данная марка стали активно используется в отрасли машиностроения и нефтехимии.
Aisi 321 применяют:
для изготовления коллекторов сброса;
для корпусов котлов;
для кольцевых коллекторов оборудования;
для нефтехимической промышленности;
для компенсационных соединений;
для химического оборудования;
для оборудования, устойчивого к высоким температурам;
для деталей печной арматуры;
для производства теплообменников;
для производства муфелей, ретортов и др.
Температурная обработка нержавеющей стали
Отжиг нержавеющей стали следует осуществлять в температурном режиме 1050 – 1150 °C. Податливость стали после отжига наступает после максимально быстрого охлаждения.
Отожжение нержавеющей стали следует производить при температурном режиме 450 – 800 °С, так же нужно избегать появления межгранулированной коррозии.
Ковку нержавеющей стали следует начинаться при температурном режиме от 1150 – 1250 °C и заканчивать температурой 950 °C. Понижение температуры должно быть нерезким, для того чтобы обеспечить равномерное распределение углерода. Время прогрева нержавеющей стали больше, чем углеродистой.
Нержавеющая сталь AISI 321, отличается достаточно хорошей свариваемостью, которая, правда, немного хуже, чем у марки стали AISI 304, так как для увеличения прочности при плавке применяется титан.
Химический состав Aisi 321
|
С | Mn | Ni | Ti | Si | Cr |
AISI 321 | ≤ 0.08 | ≤ 2.0 | 9.0-12.0 | Ti 5xC (C+N) | ≤ 0.75 | 17.0-19.0 |
Механические свойства
AISI 321 | В соответствии с EN 10088-2 Холоднокатаная | В соответствии с EN 10088-2 Горячекатаная | В соответствии с ASTM A 240 и ASME SA-240 |
Сопротивление на разрыв (σв), Н/мм² | 520-720 | 500-700 | ≥ 485 |
Предел текучести (σ0,2), Н/мм² | ≥ 220 | ≥ 200 | ≥170 |
Предел текучести (σ1,0), Н/мм² | ≥250 | ≥240 | – |
Относительное удлинение (σ), % | ≥40 | ≥40 | ≥40 |
Физические свойства
Физические свойства | Плотность | Температура плавления | Удельная теплоемкость | Тепловое расширение | Средний коэффициент теплового расширения | Электрическое удельное сопротивление | Магнитная проницаемость | Модуль упругости |
Единица измерения | – | °C | J/kg.K | W/m.K | 10-6.K-1 | Ωmm2/m | в 0.80 kA/m | MPa x 103 |
Температура (°С) | 4 | |
20 | 20 | 20-100 20-400 20-500 | 20 | 20 | 20 |
Значение | 7,9 | 1420 | 500 | 15 | 16 17,5 18 | 0,73 | 1,01 | 200 |
Номенклатура продукции марки AISI 321
Типоразмеры нержавеющего листа марки AISI 321
Марка стали | Отечественный заменитель | Способ производства | Толщина | Размер | Группа поверхности |
AISI 321 | 08×18н10т | холоднокатаный | 0,4-0,8 | 1000х2000 1250х2500 | 2B |
2,0-5,0 | 1000х2000 1250х2500 1500х3000 1500х6000 | 2B | |||
горячекатаный | 2-100 | 1000х2000 1250х2500 1500х3000 1500х6000 | 1D |
Типоразмеры нержавеющей трубы марки AISI 321
Горячедеформированная | Холоднодеформированная |
Продукция отвечает требованиям ГОСТ 9940-81 Трубы горячедеформированные бесшовные из устойчивой к коррозии. Наружный диаметр: 57,0 мм – 325,0 мм Толщина стенок: 4 мм – 35 мм | Продукция отвечает требованиям ГОСТ 9941-81 Трубы холодно- и тепло- деформированные бесшовные из устойчивой к коррозии. Наружный диаметр: 5,0 мм – 273,0 мм Толщина стенок: 0,2 мм – 22 мм |
Где купить?
Лист нержавеющий г/к 6х1500х3000, марка AISI 321 (12Х18Н10Т) в наличии по цене от 459410 руб за тонну
Лист нержавеющий г/к 6х1500х3000, марка AISI 321 (12Х18Н10Т) в наличии по цене от 459410 руб за тонну | Компания МЕТАЛЛСЕРВИС ПодробнееМеталлобаза | Цена за 1 шт | Цена от 0т. | Цена от 0,1т. | Цена от 1т. | |
---|---|---|---|---|---|
Карачарово →Москва | 99 773 | 488 035 |
461 910 |
460 410 |
|
Очаково →Москва | 99 557 | 486 975 |
460 910 |
459 410 |
|
Электроугли → | 99 557 | 486 975 |
460 910 |
459 410 |
|
Предпортовая →С.Петербург | 100 940 | 483 431 |
467 316 |
460 410 |
|
Пермь → | 100 421 | 491 215 |
464 910 |
463 410 |
|
Екатеринбург → | 100 421 | 491 215 |
464 910 |
463 410 |
Металлобаза | Цена, т. |
---|---|
КарачаровоМосква | 461 910 ₽ |
ОчаковоМосква | 460 910 ₽ |
Электроугли | 460 910 ₽ |
ПредпортоваяС.Петербург | 467 316 ₽ |
Пермь | 464 910 ₽ |
Екатеринбург | 464 910 ₽ |
- 463 660 ₽ – Балаково
- 462 110 ₽ – Белгород
- 462 210 ₽ – Брянск
- 463 510 ₽ – Чебоксары
- 465 410 ₽ – Краснодар
- 462 210 ₽ – Курск
- 463 010 ₽ – Н.Новгород
- 463 210 ₽ – Пенза
- 465 410 ₽ – Ростов-На-Дону
- 464 510 ₽ – Самара
- 463 010 ₽ – Софийская
- 465 910 ₽ – Таганрог
Похожие товары:
- 235 030 ₽ – Лист нержавеющий г/к 6х1500х6000, AISI 201
- 340 000 ₽ – Лист нержавеющий г/к 6х1250х2500, AISI 304 (08Х18Н10)
- 350 000 ₽ – Лист нержавеющий г/к 6х1000х2000, AISI 304 (08Х18Н10)
- 360 700 ₽ – Лист нержавеющий г/к 6х1500х4000, 08Х18Н10Т
- 365 820 ₽ – Лист нержавеющий г/к 6х1500х3000, AISI 304 (08Х18Н10)
- 383 190 ₽ – Лист нержавеющий г/к 6х1500х6000, AISI 304 (08Х18Н10)
- 400 700 ₽ – Лист нержавеющий х/к 6х1500х3000, AISI 304 (08Х18Н10)
- 400 700 ₽ – Лист нержавеющий х/к 6х1500х6000, AISI 304 (08Х18Н10)
- 406 850 ₽ – Лист нержавеющий х/к 6х1500х6000, AISI 304 (08Х18Н10)
- 459 410 ₽ – Лист нержавеющий г/к 6х1500х6000, AISI 321 (12Х18Н10Т)
Выберите город
Выберите город
Нержавеющая сталь AISI 321, 321H Механические, физические показатели
Нержавеющий стальной сплав AISI 321, 321 H известен за счёт того, что хорошо сопротивляется коррозии, сохраняет прочность и другие механические характеристики при повышенных температурах. Так, даже в диапазоне температур +600…+800 °C, когда многие сплавы других марок теряют свои характеристики, этот материал остаётся неизменным.Стоит, однако, помнить, что данная марка стали не отличается высокой стойкостью к воздействию окисляющих сред, хотя при внесении титановых добавок и не возникает межкристаллитной коррозии.
По российской классификации стандарт этого сплава обозначается как 12Х18Н10Т, согласно ГОСТ.
Химические характеристики
Стандартное содержание элементов, которые выступают в качестве добавок, следующее:
- углерод — 0,08 %;
- марганец — 2,0 %;
- фосфор — 0,045 %;
- сера — 0,03 %;
- кремний — 1,0 %;
- хром — от 17,0 до 19,0 %;
- никель — от 9,0 до 12,0 %;
- титан — 0,5 %.
Механические, физические показатели
Типичный предел прочности составляет 580 МПа, предел упругости — 280 МПа, относительное удлинение до разрыва — 60 %. Уровень твёрдости Бринелля — 163 HB. Усталостная прочность — 260 МПа.
При повышении температуры от +600 до +800 градусов Цельсия предел прочности снижается, соответственно, с 390 до 140 МПа. Этот показатель остаётся на гораздо более высоком уровне, чем у аналогичных сплавов. Прерывистое воздействие допускается при температуре до +810 °C, непрерывное — при температуре до +900 °C.
Сферы применения
Нержавеющий стальной сплав AISI 321, 321H задействуют в различных промышленных отраслях. Жаростойкость и жаропрочность этой марки сделали её приоритетной при выборе материала для выпуска сварного технического оснащения.
В частности, именно из этого материала выпускают печную арматуру, патрубки, выхлопные коллекторы, теплообменное оборудование, сварные трубы. Изготавливают из такой стали и многие другие конструкции, которые эксплуатируются при повышенных температурах и должны при этом не терять технических характеристик, механических свойств.
Зарубежные аналоги по химическому составу
Российский анагол по ГОСТ 12Х18Н10Т
Германский аналог по DIN X6CrNiTi 1810, X10CrNiTi 189
Китайский аналог по GB –
Подробная таблица соответствий AISI, ASTM, ASME, ГОСТ, DIN, GB друг другу.
Описания остальных стандартов AISI:
Горячая обрабатываемость аустенитных нержавеющих сталей AISI 321 и AISI 304
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.01.157Получить права и содержаниеОсновные характеристики
- •
Мы провели горячую обработку 321 и 304 стали.
- •
Было обнаружено, что сталь 321 мягче стали 304.
- •
Результаты позволяют лучше планировать две стали.
- •
Различия произошли от дельта-феррита, а также от свободного азота и углерода.
- •
Энергия активации для 321 и 304 составляет 465 кДж / моль и 446 кДж / моль соответственно.
Реферат
Хотя аустенитные нержавеющие стали 304 и 321 часто рассматриваются номинально как эквиваленты по своим характеристикам горячей прокатки, остается вопрос, позволяют ли какие-либо тонкие различия между ними дополнительно оптимизировать соответствующие графики горячей прокатки. Обрабатываемость этих двух типов аустенитных нержавеющих сталей в горячем состоянии сравнивали с помощью моделируемой Gleeble термомеханической обработки с однократным воздействием при температуре от 800 ° C до 1200 ° C, при этом скорость деформации варьировалась от 0.001 с −1 и 5 с −1 . Установлено, что константы уравнения гиперболического синуса для горячей обработки стали 321 равны Q = 465 кДж / моль, A 3 = 9,76 × 10 17 МПа −1 с −1 , α = 0,009 МПа −1 и n = 6,1, а для стали 304 постоянные равны Q = 446 кДж / моль, A 3 = 2,14 × 10 17 МПа −1 с −1 , α = 0.008 МПа −1 и n = 6,1. Показано, что возникновение динамической рекристаллизации начинается при значении параметра Зенера-Холломона Z ≈ 6,4 × 10 17 с −1 для обеих сталей, но что различия в значениях Q и A 3 (структурный фактор) между двумя сталями действительно приводит к стабильно более низким установившимся напряжениям для стали 321, чем в стали 304 при тех же значениях Z .Таким образом, это может дать некоторые возможности для дальнейшей оптимизации режимов горячей прокатки и, в частности, нагрузок на прокат этих двух соответствующих сталей.
Ключевые слова
Динамическая рекристаллизация (DRX)
Динамическое восстановление (DRV)
AISI 321
Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)
Полный текстCopyright © 2014 Elsevier B.V. Все права защищены.
Рекомендуемые статьи
Цитирующие статьи
Коррозионное поведение метастабильной аустенитной нержавеющей стали AISI 321: исследование влияния размера зерна и предшествующей пластической деформации на характер ее разложения в солевой среде
Механическое (динамическое и квазистатическое) поведение AISI 321 аустенитная сталь
Кривые истинного напряжения-деформации, отображающие динамическую реакцию на удар (8.8 × 10 3 с −1 ) и квазистатическое сжатие (4,4 × 10 −3 с −1 ) стали AISI 321 представлены на рис. 4a, b, соответственно. При обеих скоростях деформации величина предела текучести увеличивается с уменьшением размера зерна. Однако в процессе деформации в пластической области существует значительная разница между динамическими и квазистатическими кривыми деформации. В начале пластической области динамическая кривая (рис. 4а) падает; он поднимается до максимального напряжения потока и снова падает.Эта тенденция может быть объяснена жесткой конкуренцией между деформационным упрочнением (подъем) и термическим разупрочнением (падение) подвергшихся удару образцов. Деформационное упрочнение можно объяснить активацией различных механизмов деформации и / или упрочнения. Между тем, термическое размягчение приводит к термомеханической нестабильности и потере несущей способности, поскольку температура образца повышается в процессе динамической деформации. Повышение температуры в образце происходит из-за преобразования 90% кинетической энергии снаряда в тепловую энергию при высокой скорости деформации 18 .С другой стороны, квазистатические кривые на рис. 4b показывают последовательный рост (деформационное упрочнение) до истинной деформации конечной деформации ~ 0,86.
Рисунок 4Кривые истинного напряжения-деформации образцов, деформированных в условиях ( a ) динамического и ( b ) квазистатического нагружения.
Оценка микроструктуры перед испытанием на коррозию
Рабочие механизмы деформации и оценка макротекстуры
Контрастность полос EBSD и двойные карты на рис.5 подтверждает наличие деформационного двойникования, а также роль размера зерна и скорости деформации в активности двойникования. Эти карты показывают практически полное отсутствие двойников в образцах УМЗ, и их доля увеличивается с увеличением размера зерна. Аналогичным образом, относительно меньшая доля площади двойников регистрируется в образцах, деформированных в условиях динамического нагружения (рис. 5a, c, e), чем у тех, которые сжаты в квазистатических условиях (рис. 5b, d, f). Это означает, что и крупный размер зерна, и низкая скорость деформации способствуют большей активности двойникования.Под растягивающей нагрузкой, Ueji et al . 19 заметил, что развитие деформационного двойникования становится более трудным по мере уменьшения размера зерна в аустенитной стали TWIP с высоким содержанием марганца. Аналогичный результат также наблюдался при моделировании методом конечных элементов AISI 304 ASS при одноосном растяжении 20 .
Рисунок 5Контраст полос EBSD и двойные карты для образцов, подвергнутых ( a , c , e ) динамическим и ( b , d , f ) квазистатическим условиям нагружения.
Фазовые карты EBSD на рис. 6 (a, c, e, g, i, k) также указывают на возникновение вызванного деформацией мартенситного превращения и его изменчивость в зависимости от размера зерна и скорости деформации. Как при высоких (a, e, i), так и при низких (c, g, k) скоростях деформации доля площади α′-мартенсита (синий) уменьшается с увеличением размера зерна. Более высокая доля α ‘в образце УМЗ может быть в значительной степени обусловлена наличием более высоких тройных стыков (потенциальных центров зарождения α’), чем у мелких и крупных образцов.Об образовании DIM на тройном стыке границ зерен также сообщается в деформированной аустенитной нержавеющей стали AISI 304 LN, производной от AISI 321 21 . Зависимость мартенситного фазового превращения от размера зерна также сообщается в другой предыдущей работе 21 . Точно так же более высокая доля α ‘мартенсита была зафиксирована в образцах, деформированных под квазистатической сжимающей нагрузкой, чем в их аналоге с динамическим воздействием. Более низкая доля α ‘в образце при динамическом ударном нагружении связана с повышением температуры в образце, которое подавляет фазовое превращение.Соответствующие карты IPF фазовых карт представлены на рис. 6 (b, d, f, h, j, l). В то время как стабильная торцевая ориентация деформированной аустенитной фазы – CD || [110] с небольшим разбросом вблизи текстуры волокна CD || [111], ориентация DIM близка к CD || [100]. Аналогичные результаты по текстуре были получены для холоднокатаной нержавеющей стали AISI 304L 22 .
Рисунок 6EBSD ( a , c , e , g , i , k ) фаза и ( b , d , f , h , , j , l ) Карты IPF для образцов, деформированных при динамическом и квазистатическом нагружении.
Активированные механизмы деформации, ранее наблюдавшиеся с помощью метода EBSD, дополнительно подтверждаются результатами ПЭМ на рис. 7. Для краткости, только микрофотографии ПЭМ УМЗ (рис. 7a, d) и CG (рис. 7b, c, д, е) представлены образцы. Как в динамических, так и в квазистатических условиях нагружения микрофотографии ПЭМ подтверждают практически полное отсутствие деформационного двойника в УМЗ-образцах. На ПЭМ-микрофотографиях образцов КЗ в условиях динамического нагружения видно образование деформационного двойника от границ зерен (рис.7b, c) и внутри зерна (вставка на рис. 7c) в областях с высокой плотностью дислокаций или сетками. Между тем, образцы КЗ, сжатые в квазистатических условиях, демонстрируют массивное мартенситное превращение, вызванное деформацией (рис. 7e), в дополнение к деформационному двойникованию и скольжению (рис. 7f). Результаты измерения фракции α ′ в деформированных образцах феритскопом подтверждают, что уменьшение как размера зерна, так и скорости деформации приводит к увеличению доли α ′ (рис. 8а) и соответствующему увеличению твердости (рис.8б). Таким образом, на основании этих наблюдений можно с уверенностью заключить, что упрочнение метастабильной нержавеющей стали AISI 321 происходит из нескольких источников. Помимо упрочнения границ зерен, упрочнение в стали AISI 321 объясняется возникновением деформационного двойникования, действующего как барьер для движения дислокаций, мартенситного превращения, вызванного деформацией, размножения дислокаций во время скольжения и выделения карбидов, которые действуют как барьеры для движения дислокаций. при пластической деформации.
Рисунок 7Микрофотографии в светлом поле ПЭМ образцов, подвергнутых ( a – c ) динамическому и ( d – f ) квазистатическому нагружению: ( a , d ) UFG и ( b , c , e , f ) Образцы компьютерной графики.
Рис. 8( a ) Объемный% мартенсита, вызванного деформацией, и ( b ) твердость по Виккерсу недеформированных и деформированных образцов.
Правдоподобное влияние размера зерна и скорости деформации на энергию дефекта упаковки
Правдоподобное изменение энергии дефекта упаковки (SFE) в зависимости от размера зерна и скорости деформации может быть постулировано на основе механического поведения и эволюции микроструктуры в деформированных UFG, FG и CG образцы.Как правило, рабочие механизмы деформации в металле сильно зависят от SFE 23 и разделены таким образом, что преобладают мартенситное фазовое превращение, двойникование и скольжение, когда SFE <18 мДжм -2 , в диапазоне 18– 35 мДжм −2 и более 35 мДжм −2 , соответственно 24 , как схематично показано на рис. 9a. Однако независимо от активированных механизмов деформации пластическая деформация происходит за счет скольжения 25 .Хотя γ -SFE зависит от таких факторов, как химический состав и температура 26 , существующие уравнения состава (уравнение 1: Брофман и Анселл 27 , уравнение 2: Шрамм и Рид 28 и уравнение 3: Rhodes and Thompson 29 ) для оценки SFE не принимает во внимание роль размера зерна. Однако наш экспериментальный результат предполагает возможное изменение в зависимости от размера зерна.
$$ \ gamma = 16,7 + 2,1 (\% Ni) -0,9 (\% Cr) +26 (\% C) $$
(1)
$$ \ gamma = -53 + 6.2 (\% Ni) +0,7 (\% Cr) +3,2 (\% Mn) +9,3 (\% Mo) $$
(2)
$$ \ gamma = 1,2 + 1,4 (\% Ni) +0,6 (\% Cr) +17,7 (\% Mn) -44,7 (\% Si) $$
(3)
Рисунок 9( a ) Схема, показывающая разделенный SFE и соответствующий им активированный механизм деформации, ( b , c ) влияние деформации на объемную долю DIM и двойникование для различных энергий дефекта упаковки 30 .
Оценка SFE для AISI 321 из этих уравнений (уравнение 1: 21 мДжм -2 , уравнение 2: 25 мДжм -2 и уравнение 3: 34 мДжм -2 ), следовательно, может быть принято для недеформированного образца CG, как показано на рис. 9a. Поскольку как мартенситное превращение, вызванное деформацией, так и двойникование могут легко происходить в стали AISI 321, предполагается, что уравнение Брофмана и Анселла дает лучшее приближение (~ 21 мДжм -2 ) SFE для стали CG AISI 321, хотя уравнения действительно рассматривать не все элементы.Это просто потому, что при ~ 21 мДжм –2 DIM и двойникование все еще могут работать совместно, как это видно на рис. 5–7. Об этом также сообщалось в аустенитной нержавеющей стали AISI 304, которая является промежуточным металлом SFE 30 . Следует отметить, что AISI 304 является производным от исследуемого AISI 321 в текущем исследовании. В другом месте 31 было сообщено и подтверждено, что уравнение Брофмана и Анселла показывает наилучшую корреляцию с экспериментальными результатами для метастабильной аустенитной нержавеющей стали.
Изменение доминирующих механизмов деформации, которое в значительной степени связано с влиянием размера зерна и скорости деформации (рис. 5–7), однако, предполагает, что ЭПЭ стали AISI 321, возможно, отклоняется от расчетного значения 21 мДжм –2 . В метастабильной нержавеющей стали Галиндо-Нава и Ривера-Диас-дель-Кастильо 30 установили изменение SFE с деформацией при фиксированной скорости деформации 10 -3 с -1 , как показано на рис. 9b, c. Однако считается, что SFE, возможно, немного сдвинулся влево (т.е. уменьшается) из-за сжимающей нагрузки при низкой скорости деформации и смещения вправо (т.е. увеличивается) при высокой скорости деформации. Это основано на наблюдаемом значительном стимулировании и подавлении образования DIM при низких и высоких скоростях деформации соответственно. Подавление DIM при высоких скоростях деформации происходит из-за адиабатического нагрева во время деформации. Сообщается, что адиабатический нагрев приводит к увеличению SFE 32 . Точно так же уточнение образца CG до структуры UFG, возможно, привело к снижению SFE, поскольку DIM был сильно продвинут, а двойникование было сильно подавлено в сжатых образцах UFG, как показано на рис.9c. Например, образец УМЗ (рис. 6) претерпел обширное вызванное деформацией мартенситное фазовое превращение, которое характерно для сплавов с ЭДУ ниже 18 мДжм –2 , чем у образцов КЗ. С другой стороны, двойникование, вызванное деформацией, чаще происходило в образцах КЗ (рис. 5), что характерно для сплавов с ЭДУ в диапазоне 18–35 мДжм –2 , чем для образцов УМЗ.
Результаты испытаний на коррозию
Коррозионные свойства как недеформированных, так и деформированных (динамических и квазистатических) образцов с разным размером зерна были исследованы с использованием электрохимии коррозии и анализа поверхности после воздействия 3.5 мас.% Раствор NaCl. В этом разделе обсуждаются изменения коррозионной стойкости этой стабилизированной титаном аустенитной нержавеющей стали AISI 321 после улучшения ее механических свойств за счет измельчения зерна.
Влияние размера зерна на коррозионную стойкость
Поскольку электрохимические испытания проводятся при потенциале холостого хода ( E oc ), были построены зависимости E oc от времени для образца в NaCl (рис. 10). Нет определенной тенденции в данных E oc среди образцов с разным размером зерна.Наблюдаемые результаты на рис. 10 также не зависят от скорости деформации (динамической или квазистатической) в течение испытания. Кривые зависимости E oc от времени для образцов CG и FG, деформированных в квазистатических условиях, показывают устойчивый рост E oc от 0 до 400 секунд, затем нормализованный при -0,30 и -0,35 В. , соответственно. За исключением образцов FG, образцы CG и UFG показывают более положительные значения E oc в условиях динамического нагружения, особенно между серединой и концом испытания.Для образцов CG и FG кривые E oc в зависимости от времени для недеформированных и деформированных (только высокие скорости деформации) параллельны друг другу между 0,10 и -0,20 В и между -0,35 и -0,40, соответственно. Тенденция величины E oc свидетельствует о различном электрохимическом поведении образцов, деформированных при обеих скоростях деформации при сжатии, независимо от размера их зерен. Эти кривые показывают значительные отклики поверхности в течение всего теста, указывая на то, что 30 минут достаточно для достижения устойчивого состояния с небольшими колебаниями среды.
Рис. 10E oc изменение во времени для недеформированных и деформированных (в условиях динамического и квазистатического нагружения) образцов с различными размерами зерен в 3,5 мас.% Растворе NaCl при комнатной температуре.
Электрохимическая импедансная спектроскопия (EIS) использовалась для определения коррозионной стойкости этих образцов непосредственно путем измерения электрических параметров, связанных с сопротивлением проникновению хлорид-ионов. Результаты этого теста предоставляют данные об электродных процессах на основе электрохимических откликов.На рис. 11 (а – в) представлены спектры Найквиста как для недеформированных, так и для деформированных образцов с различным размером зерен, подвергнутых воздействию 3,5 мас.% Раствора NaCl. Эти кривые импеданса показывают схожую картину коррозии для всех образцов, поскольку их электрохимические характеристики относительно схожи. На высоких частотах эти кривые характеризуются одиночными емкостными петлями из-за присущих процессов переноса заряда, контролирующих реакции коррозии 33 . Присутствие некоторых неразрешенных петель индуктивного типа также заметно на более низких частотах из-за релаксации диффузных или адсорбированных частиц.Наблюдаемая неравномерность кривых импеданса может быть связана с последствиями коррозионного воздействия при воздействии на металлические поверхности коррозионных ионов и молекул в солевой среде. Это также может быть связано с другими явлениями, ведущими к преобладанию микрошероховатости и неоднородностей поверхности на электродах из нержавеющей стали 33,34 . Поскольку коррозионная стойкость этих образцов может зависеть от размера емкостных контуров полного сопротивления 35 , мы можем сделать вывод, что образцы, соответствующие более широким диаметрам кривой Найквиста, более устойчивы к коррозии, вызванной хлоридом.Путем физического осмотра можно сделать вывод, что как деформированные, так и недеформированные образцы УМЗ более устойчивы к коррозии, чем образцы FG и CG. Безусловно, образцы CG отстают как образцы с наименьшей устойчивостью к коррозии, независимо от того, деформированы они или нет. Экспериментальные данные импеданса были подогнаны к соответствующей модели эквивалентной схемы, как показано на рис. 12. Электрохимические параметры, извлеченные из этой теоретической операции, представлены в таблице S1. Хорошая подгонка была достигнута с относительно небольшими значениями квадрата хи ( х 2 ) для подтверждения этого утверждения.Модель схемы состоит из элементов, представляющих сопротивление раствора ( R soln ), сопротивление переносу заряда ( R ct ), индуктивное сопротивление ( R L ), емкость двойного слоя ( Q дл. ) и индуктор ( L ). Наблюдаемая величина R ct в Таблице S1 соответствует порядку: UFG> FG> CG, как для недеформированных, так и для деформированных образцов. R ct Значения для образцов CG определены как наименьшие и составляют 83, 125, 401 Ом для недеформированных, динамических и квазистатических деформированных образцов соответственно.Значения этого параметра заметно увеличились для сверхмелкозернистых частиц и составляют 175 Ом (недеформированный), 1081 Ом (динамический), 1509 Ом (квазистатический). Поскольку сопротивление переносу заряда ( R ct ) представляет собой сопротивление протеканию ионных токов, тенденция изменения этого параметра для нержавеющей стали AISI 321 с тремя исследуемыми размерами зерен предполагает формирование более стабильной адсорбированной пассивной пленки для УМЗ образцы.
Рисунок 11Кривые Найквиста ( a – c ) и поляризации Тафеля ( d – f ) для подложек из нержавеющей стали с крупными, мелкими и сверхмелкозернистыми размерами при деформации при различных скоростях деформации а также их недеформированный аналог, подверженный воздействию 3.5 мас.% Раствор NaCl при комнатной температуре.
Рис. 12Модель эквивалентной схемы, используемая при подборе экспериментальных данных импеданса как для недеформированных, так и для деформированных подложек из нержавеющей стали с различными размерами зерен.
В целом, более высокая коррозионная стойкость наблюдалась для образцов УМЗ в условиях квазистатического нагружения, в то время как образец CG корродировал больше по сравнению с остальными образцами. Величина емкостной емкости ( Q дл ) может учитывать поглощение воды во время испытания на коррозию.Тенденция его значений обратна тенденции R ct для трех исследованных размеров зерен; более высокие значения были получены для недеформированных образцов CG. Q dl Значения для недеформированных образцов CG, FG и UFG составляют 68,1, 36,3 и 48,4 мкФ см −2 с – (1 − αc) , соответственно. Более низкие значения Q дл обозначают пониженное поглощение воды адсорбированной пассивной пленкой и заметно описывают барьерные характеристики пленки.Емкостный элемент в схеме – это элементы с постоянной фазой (CPE, Q ), используемые для обеспечения точных результатов подгонки, а также с учетом внутренней неоднородности поверхности металла. Импеданс CPE может быть определен как выраженный в формуле. 4. В этом уравнении Y o и α представляют частотно-независимые факторы, а ω – угловая частота (2 π f, измеренная в рад / с) переменного напряжения, приложенного к электролитическая ячейка.{-1} $$
(4)
Исследования коррозии с помощью метода EIS были дополнены поляризационным тестом Тафеля в том же физиологическом растворе. Поляризационные кривые для стальных образцов с различным размером зерна при разных скоростях деформации, а также для их недеформированных аналогов представлены на рис. 11 (г – е). После аппроксимации кривой параметры поляризации были получены экстраполяцией линейных участков анодного и катодного участков кривых и перечислены в Таблице S1.Эти параметры состоят из плотности тока коррозии ( j corr ), потенциала коррозии ( E corr ), анодного ( β a ) и катодного ( β c ) тафелевых уклонов. Растворение образцов сплава характеризуется изменением значений E corr и j corr . Признаки пассивации наблюдаются для коррозионно-стойких образцов из-за образования адсорбированных стабильных пассивных пленок, характерных для стабилизированной титаном аустенитной нержавеющей стали.Это заметно для образцов УМЗ независимо от режима деформации. Предварительная деформация при низкой и высокой скорости деформации привела к пассивации при E пассивации , равной -0,30 В (обе скорости деформации) для УМЗ-образцов, в то время как деформация для FG-образцов была записана при -0,15 В (низкая скорость деформации) и -0,35 В (высокая скорость деформации), соответственно, и -0,3 В (обе скорости деформации) для образцов CG. Наблюдаемая пассивация поверхности также согласуется с уменьшением величины j corr для образцов FG по сравнению с образцами с крупными зернами.Величины j corr для ультратонких образцов в квазистатических, динамических и недеформированных условиях в растворе NaCl самые низкие и составляют 0,29, 0,59 и 16,30 мкА / см 2 соответственно. Более высокие значения j corr были получены для образцов CG независимо от скорости деформации. Они были определены как 0,43, 16,6 и 142,9 мкА / см. 2 для образцов, деформированных в условиях квазистатического и динамического нагружения, и для недеформированного образца, соответственно.
В условиях недеформированного и динамического нагружения величины E corr для образцов FG и CG более отрицательны по сравнению с образцами UFG. Например, значения E corr для образцов FG и CG, деформированных в условиях динамического нагружения, составили -0,53 и -0,39 В, соответственно, в то время как -0,36 В было зарегистрировано для образца UFG. С другой стороны, -0,35 В было зарегистрировано как для образцов FG, так и для образцов CG, деформированных в квазистатических условиях.Об улучшении коррозионной стойкости нержавеющих сталей за счет большей стабильности, большей компактности, более низкой плотности дефектов и более высокого содержания хрома в пассивных пленках, образованных на нанокристаллической структуре в различных коррозионных средах, по сравнению с традиционной крупнозернистой структурой, сообщалось в другом месте . 36 . Miyamoto 37 также сообщил, что структура УМЗ демонстрирует более низкий пассивный ток и более высокий потенциал пробоя в хлоридсодержащих средах, что приводит к более высокой коррозионной стойкости.{-0,5} $$
(5)
где A – постоянная величина и функция окружающей среды (агрессивные среды). B представляет собой константу материала, которая зависит от состава или уровня примесей материала. Ральстон и др. . пришли к выводу, что УМЗ-структуры будут иметь большую коррозионную стойкость, если плотность границ зерен определяет скорость проводимости оксидной пленки на поверхности подложки от низкой до пассивной скорости коррозии (т.е. j corr <10 мкА · см -2 ).Однако, когда скорости растворения выше 10 мкА · см -2 (т.е. в отсутствие оксидной пленки), увеличение плотности границ зерен (измельчение зерен) повысит общую реактивность поверхности и, в свою очередь, увеличит скорость коррозии.
Хотя коррозионная стойкость нержавеющих сталей улучшается за счет измельчения зерна до наноструктур, технологические процессы и параметры, используемые для изготовления этих нанокристаллических структур, оказывают сильное влияние на их коррозионные свойства 36 .УМЗ / нанокристаллические структуры, полученные с помощью таких методов, как напыление, термомеханическая обработка (холодная прокатка и отжиг), равноканальное угловое прессование (РКУП) и обработка поверхностным механическим истиранием (SMAT), как сообщается, обладают большей коррозионной стойкостью, чем их крупнозернистые аналоги. 36,38 . Таким образом, эта работа подтверждает, что разработка УМЗ посредством термомеханической обработки (криопрокатка и отжиг) улучшает коррозионную стойкость.
Влияние предшествующей скорости деформации на коррозионную стойкость
Коррозионная стойкость AISI 321 MASS выявила интересную тенденцию с различными размерами зерен.Однако, поскольку измельчение зерна также улучшило его механические свойства, также будет исследована степень, в которой предшествующая деформация и скорость, с которой возникла деформация, повлияли на стойкость к коррозии. Для этого кривые Найквиста на рис. 11 были перестроены, чтобы выделить только влияние скоростей деформации при сжатии для отдельного образца. На рисунке 13 показаны кривые Найквиста для образца, деформированного в условиях динамического и квазистатического нагружения, по сравнению с их недеформированным аналогом.Размеры диаметров полукруга Найквиста больше для более резистивных систем. Образцы, деформированные в условиях квазистатического нагружения, более устойчивы к коррозии по сравнению с образцами, подвергнутыми условиям динамического нагружения. При осмотре можно также сделать вывод, что недеформированные образцы менее устойчивы к коррозии; значительное количество коррозии происходит независимо от размера зерна. R ct Значения для образцов UFG, FG и CG при низкой скорости деформации составляют 1509, 609, 401 Ом соответственно, а для образцов, деформированных при высокой скорости деформации, – 1081 Ом (UFG), 822 Ом (FG), 125 Ом. (CG).Значения этого параметра заметно уменьшаются для недеформированных образцов: 175, 91, 83 Ом в аналогичном порядке. Это означает, что величина R ct для этой стабилизированной титаном аустенитной нержавеющей стали AISI 321 соответствует порядку: квазистатический> динамический> недеформированный для всех размеров зерен, за исключением образцов FG. Тенденции в R ct и Q dl как для недеформированных, так и для деформированных образцов с различными размерами зерен представлены в таблице S2.
Рисунок 13Кривые Найквиста ( a – c ) и поляризации Тафеля ( d – f ) как для недеформированных, так и для деформированных подложек из нержавеющей стали с различными размерами зерен, подвергнутых воздействию раствора NaCl с концентрацией 3,5 мас.% при комнатной температуре.
Металлические системы со значительной коррозионной стойкостью по-прежнему демонстрируют отчетливую пассивацию и более низкие токи коррозии на поляризационных кривых (рис. 13d – f). Деформированные образцы при низких скоростях деформации характеризуются низкой скоростью растворения в физиологическом растворе NaCl.Более низкие значения j corr соответствуют образованию устойчивых пассивных пленок на образце из коррозионно-стойкой стали, особенно на деформированных образцах УМЗ. Значения j corr для недеформированных образцов стабильно выше, чем для деформированных образцов. Это явный признак того, что предшествующая деформация способствовала коррозионной стойкости. Для любого заданного размера зерна значения jcorr образцов, деформированных в условиях квазистатического нагружения, являются наименьшими.Например, значения jcorr для образцов УМЗ составляют 16,3 мкА / см 2 (недеформированный), 0,59 мкА / см 2 (динамический) и 0,29 мкА / см 2 (квазистатический). Это означает, что коррозионная стойкость следует тенденции квазистатическая> динамическая> недеформированная для всех размеров зерен. Величины E corr для недеформированных и деформированных (только в условиях динамического нагружения) образцов УМЗ более положительны и значительно выше; −0.29 и −0.36 В соответственно.Тенденция изменения других электрохимических параметров представлена в Таблице S2. В этой работе можно также сделать вывод, что деформированные образцы (при сжатии) устойчивы к хлорид-индуцированной коррозии при температуре окружающей среды по сравнению с недеформированными образцами; аналогичное наблюдение сообщается в исх. 39 . Эти результаты предполагают, что коррозионная стойкость за счет пассивации поверхности была увеличена за счет объемной деформации 40 в основном при низких скоростях деформации, что будет дополнительно объяснено анализом поверхности с использованием SEM.Во время обработки AISI 316L шлифованием и щеткой другие авторы 41 также сообщили об улучшении коррозионной стойкости за счет пластической деформации и остаточного напряжения сжатия. Phadnis и др. . 42 также сообщил, что пластическая деформация играет значительную роль в толщине защитной оксидной пленки в холоднокатаной аустенитной нержавеющей стали AISI 304 в деаэрированном 3,5% растворе NaCl. Эти авторы обнаружили, что холодная прокатка способствует формированию более толстой оксидной пленки с более высоким соотношением Cr / Fe на холоднокатаных образцах, чем на развернутых.
Несмотря на эволюцию мартенсита, вызванного деформацией (DIM), вероятная причина более высокой коррозионной стойкости деформированных образцов (по сравнению с недеформированными) может быть связана с текстурой. В то время как аустенитная фаза в недеформированном образце в исходном состоянии имеет случайную ориентацию, фазы в деформированных образцах имеют значительную текстуру. Как обсуждалось в разделе 3.2 (рис. 6), как деформированная аустенитная фаза, так и DIM имеют ориентацию стабильных концов (например, CD || [110] в первом случае и CD || [100] в последнем), которые могут быть больше устойчивы к коррозии в соленых средах, что также наблюдалось в другом исследовании 43 .Поскольку CD || [110] является стабильной конечной ориентацией для сжатого металла с ГЦК 44 , считается, что стабильная конечная ориентация в одноосно сжатых металлах с ОЦК (CD || [111] и [100] 44 ) также может быть более устойчивым к коррозии, чем другие ориентации. Следовательно, плотноупакованные кристаллографические плоскости (CD || [110] для аустенита и CD || [100] для мартенсита) сводят на нет неблагоприятное влияние DIM на свойства пассивации и репассивации стали AISI 321. Это согласуется с наблюдениями в предыдущем исследовании нержавеющей стали AISI 304 L 22 .
Ряд причин также может быть причиной более высокой коррозионной стойкости образцов, подвергнутых квазистатической сжимающей нагрузке, чем образцы, деформированные в условиях динамического нагружения. Как уже говорилось ранее, очевидно, что в образцах, подвергнутых динамической ударной нагрузке, наблюдается значительное повышение температуры, которое может повлиять на внутренние свойства металла способом, отличным от тех, которые подвергаются квазистатической нагрузке, которая имеет пренебрежимо малую величину. рост температуры. С точки зрения критического напряжения для механического двойникования ( σ twin ), т.е.е. \ ({\ sigma} _ {twin} = 6.14 \, (\ Gamma / b) \), где Γ – это SFE, а b – вектор Бюргерса для частиц Шокли 45 , более высокое SFE материала приводит к более высокому σ двойник и более низкая тенденция к двойникованию, и наоборот. Как показано на рис. 9, повышение температуры образца, подвергнутого динамической нагрузке, может привести к увеличению ЭДУ. Следовательно, из выражения σ twin (также подтвержденного на рис.5), деформационное двойникование будет более благоприятным для образцов, деформированных при квазистатическом сжатии, и менее благоприятным для образцов, подвергнутых динамической ударной нагрузке из-за увеличения SFE в результате повышения температуры 46 . Таким образом, образование двойника с большей степенью деформации может быть одной из возможных причин лучшей коррозионной стойкости образцов, деформированных в квазистатических условиях, по сравнению с образцом, подвергшимся динамической ударной нагрузке. Это согласуется с выводами Chen et al . 40 , который сообщил, что низкоэнергетические двойники в аустенитном зерне нержавеющей стали AISI 304 подавляют обеднение хромом на границах зерен и способствуют образованию пассивной пленки. Ван и др. . 47 также сообщил о значительном снижении скорости коррозии Mg-3Al-1Zn из-за активации двойников высокой плотности. Несмотря на то, что образование двойников при деформации полезно для повышения коррозионной стойкости, необходимо подчеркнуть, что практически полное отсутствие двойников наблюдалось как в недеформированных, так и в деформированных образцах УМЗ.В этом случае другие факторы, такие как совместное присутствие плотноупакованных кристаллографических плоскостей как в деформированном аустените, так и в DIM (наивысшее в деформированных образцах УМЗ), и преобладание более высокой плотности границ зерен над скоростью проводимости оксидной пленки могут быть полезными для улучшения коррозии. сопротивление в недеформированных и деформированных образцах УМЗ.
Морфология поверхности
Результаты исследований электрохимической коррозии образцов CG, FG и UFG (деформированных и недеформированных) также были подтверждены анализом поверхности после коррозионных испытаний.СЭМ-микрофотографии корродированной поверхности представлены на рис. 14 после непрерывного трехмесячного погружения в аэрированный физиологический раствор. Коррозионная стойкость нержавеющей стали обусловлена ее способностью легко пассивироваться, образуя защитные пленки из-за присутствия легирующих элементов (например, хрома и никеля) 36 . Однако в средах, обогащенных хлоридом, нержавеющая сталь подвержена коррозии из-за неограниченного воздействия агрессивных ионов хлора. Физическое обследование поверхности образцов после 3-месячного воздействия физиологического раствора выявило возникновение точечной коррозии, поскольку дефекты, присущие пассивным слоям, допускают дальнейшее растворение материала.Наблюдаемые ямки локализуются на участках, подверженных атаке хлорид-ионами, особенно если анодные участки расширены. Наблюдаемая степень точечной коррозии варьировалась в зависимости от размера зерна стали, а также от скорости предшествующей деформации (рис. 14).
Рис. 14СЭМ-микрофотографии подложек из нержавеющей стали с разными размерами зерен при деформации при разных скоростях деформации, а также их недеформированного аналога, подвергнутого воздействию 3,5 мас.% Раствора NaCl при комнатной температуре.
Результаты текущего исследования показывают, что измельчение зерна оказывает значительное влияние на механическую прочность и коррозионные свойства нержавеющей стали AISI 321 (рис. 11 и 13). Это согласуется с результатами, полученными другими исследователями 48,49,50,51 . Результаты этого исследования также совпадают с результатами другого предыдущего исследования нанокристаллических структур 48 . Предыдущие исследования также связывали коррозионную стойкость нанокристаллических структур из нержавеющей стали с большей диффузией Cr / оксидом хрома 52,53,54 и другими факторами, связанными с их улучшенными механическими свойствами 53,54,55 , а не с наличие крупного зерна и легирующих элементов 36 .Факторы, связанные со сверхмелкими размерами зерен и структурными дефектами, такими как границы зерен и тройные точки 56,57 , учитываются при объяснении превосходной коррозионной стойкости нанокристаллических материалов. Ямки распределяются относительно неравномерно и очень локализовано, в то время как пассивные пленки не допускают дальнейшего растворения основного металла. Морфология ямок варьируется в зависимости от размера зерна сплава. Для образца ЦТ, деформированного в условиях квазистатического нагружения, ямки разбросаны без определенной закономерности (рис.14в). Скорость метастабильной точечной коррозии образца CG должна была значительно превышать его способность к репассивации, что привело к наблюдаемым особенностям коррозии. Поверхностная точечная коррозия более глубокая для образцов FG (рис. 14b, e, h) по сравнению с его ультратонким аналогом (рис. 14a, d, g), особенно вдоль участка TiN. Также локализованные наросты ямок концентрируются вокруг частиц второй фазы TiN на поверхности металла из-за пониженной пороговой концентрации хрома 58 . В тонкой матрице (также наблюдаемой в структурах UFG и CG) часть кубических частиц TiN раздроблена, вероятно, из-за пластической деформации.Также возможно, что длительное воздействие раствора NaCl на образцы могло быть причиной измельчения кубических частиц TiN. Несколько ямок наблюдается вдоль участка δ-феррита (красные стрелки на рис. 14). Меньшее количество участков и размеров ямок наблюдается в образцах УМЗ по сравнению с образцами ФГ. Коррозия для образцов CG серьезна по сравнению с образцами FG. Согласно Gupta и Birbilis 36 , повышенная скорость метастабильного питтинга может быть связана с распределением элементов (например,грамм. Mn и S) в материале и более высокой активности нанокристаллической поверхности. Возможности перехода ямки из метастабильного в стабильную в нанокристаллических материалах из нержавеющей стали ниже, следовательно, их быстрая репассивация. Результаты, полученные в этом исследовании, показывают изменения в электрохимическом поведении металла из-за измельчения зерна как следствие изменения плотности границ зерен 59 .
Предлагаемые механизмы питтинга для образца из нержавеющей стали в NaCl
Картины питтинга в деформированных и недеформированных образцах схематически представлены на рис.15а. Следует отметить, что эти металлические образцы проявляют различное коррозионное поведение, что приводит к довольно сложным механизмам разрушения. Как и для большинства марок нержавеющей стали, наиболее заметной формой коррозии, наблюдаемой с помощью SEM, является точечная коррозия с явными признаками коррозии на поверхности. Эти ямы инициируются совместным действием агрессивных ионов хлора и растворенного кислорода. Язвенная коррозия сохраняется, когда скорость повторной пассивации значительно снижается, а пассивирующие пленки (катодные) непрерывно выщелачивают растворенные ионы Fe с анодных металлических поверхностей (рис.15а). Подповерхностные ямы наблюдаются на недеформированных образцах УМЗ неглубокой морфологии (рис. 15б). Ямки неправильной эллиптической формы также наблюдаются на поверхностях образца УМЗ, который ранее подвергался квазистатическому квазистатическому состоянию нагружения (рис. 15в) при воздействии агрессивной среды. Для образцов УМЗ влияние измельчения зерна на коррозионную стойкость может быть связано со способностью металла легко пассивироваться, особенно в средах, к которым может быть установлена пассивность 36,48 .Образец FG, который испытал условия динамического нагружения перед испытанием на коррозию, показал ямки поднутрения, которые наблюдаются на участке δ-феррита (рис. 15d). Депассивация этих участков приводит к межкристаллитной коррозии из-за недостаточного содержания хрома. Эта работа также подтверждает безвредное влияние частиц TiC на коррозию. СЭМ-микрофотографии показывают, что вокруг частиц TiC в матрице и на границах зерен не возникало точечной коррозии (или гальванического эффекта) (рис. 15в), а также частиц, образующих ожерелья вокруг стрингерного феррита (рис.15г).
Рис. 15Картина питтинга на участках TiN на образцах нержавеющей стали, подвергшихся воздействию среды NaCl. Такая картина коррозии одинакова для всех образцов, исследованных в данной работе.
Как правило, аустенитные нержавеющие стали могут быть подвержены термическим остаточным напряжениям и повышенной чувствительности. Сенсибилизация определяет выделение карбидов хрома вокруг границ зерен, ведущее к межкристаллитной коррозии, и это одна из основных проблем, возникающих при сварке аустенитной нержавеющей стали, помимо ее низкой теплопроводности.Введение карбидообразователей (например, Ti) в AISI 321 создает сильное сродство к углероду (по сравнению с Cr). Это приводит к образованию более стабильных твердых фаз TiC и оставляет Cr в растворе для защиты от коррозии 60 . Наличие вторичной фазы TiN также зафиксировано в исследуемой нержавеющей стали AISI 321. В отличие от ямок, представленных на рис. 15, присутствие TiN изменяет динамику коррозии. Морфология кристаллов TiN, внедренных в матрицу стального образца, может разумно различаться в зависимости от продолжительности испытания на коррозию, а также от типа процедур предварительной обработки, используемых перед визуализацией.Углубление ямок наблюдается только вокруг участков TiN для недеформированных образцов CG по сравнению с их ультратонкими аналогами (рис. 16b). Это может быть связано с неограниченным воздействием коррозии, вызванной хлоридом, вокруг этих частиц, особенно там, где пороговые концентрации хрома значительно ниже 58 . Растворение этих частиц TiN, по-видимому, происходит постепенно. На рис.16 ранее гладкая частица TiN в объеме материала теперь показывает ямку вокруг своего ядра (рис.16в). Другой участок TiN, показывающий начало точечной коррозии, показан на рис. 16d. Зарождение ямок начинается на более поздней стадии формирования и углубляется до геологической среды. Однако, если частица TiN отваливается на ранней стадии зародышеобразования, возможно, из-за ультразвуковой очистки, агрессивное развитие точечной коррозии прекращается, как показано на рис. 16e. Это подтверждает, что гальваническая связь обычно устанавливается между частицей TiN и окружающей ее матрицей 39 и, следовательно, приводит к наблюдаемому пагубному влиянию TiN на стойкость к точечной коррозии, в отличие от частицы TiC.Следовательно, коррозионная стойкость нержавеющей стали AISI 321 определяется не только способностью к пассивированию, наличие вторичных стабильных фаз может влиять на скорость точечной коррозии.
Рисунок 16( a ) Рисунок питтинга на участках TiN образцов нержавеющей стали, подвергшихся воздействию среды NaCl, ( b ) Углубление углублений вокруг участков TiN из-за снижения пороговых концентраций хрома, ( c ) Гладкий кристалл демонстрирует некоторую форму впадины на его ядре, ( d ) зарождение ямок вокруг TiN и ( e ) ранние стадии точечной коррозии в месте выпадения TiN.Эта картина коррозии одинакова для всех образцов, исследованных в данной работе; представлен только отклик стального образца с крупными зернами. На вставке: микрофотографии крупнозернистых образцов, деформированных в квазистатическом состоянии.
(PDF) Коррозионная стойкость поверхностей из нержавеющей стали AISI 304, 316 и 321, модифицированных лазером
1b. Это означает, что степень растрескивания слоев, ширина и количество зазоров имеют второстепенное значение
, потому что в момент контакта электролита с подложкой вместе с увеличением на
анодных потенциалов возникают процессы коррозии, которые контролируются только коррозионная стойкость
подложки, и в этом случае она в основном зависит от содержания хрома, связанного в оксиде
пассивации [12].Однако этот вывод не подтверждается результатами измерения потенциалов пробоя
(рис. 6). Мы можем наблюдать постоянное уменьшение сопротивления на пробой слоя наряду с флюенсом
, что явно соответствует наблюдениям в отношении сплошности слоев рис. 2-4. Следовательно,
не существует равного доступа электролита к подложке для каждого из слоев с плотностью потока выше
, чем 50 Дж / см
2
, как можно было бы заключить из приведенных выше соображений.
Интересен также ход изменения интенсивности тока коррозии в функции флюенса. Потенциал коррозии
определяет области возникновения определенных процессов, тогда как ток коррозии, особенно его плотность,
определяет интенсивность отдельных процессов. Скорость коррозии
определяется на основе этого значения. Наблюдая кривые на рис. 5b, мы можем увидеть подтверждение
очень высокого сопротивления химических слоев, сформированных при флюенсе 50 Дж / см
2
; плотности тока минимальны
и почти нет потока зарядов, выше 50 Дж / см
2
Токи коррозии быстро растут, достигая
очень высоких значений, которые мы отмечаем до флюенса 250 Дж / см
2
только для сталей от 321 до 200
Дж / см
2
.Выше этих значений диапазон токов коррозии соответствует значениям для сталей
, не обработанных лазером. Это представление незначительно отклоняется от монотонности изменений потенциалов коррозии
. Таким образом, следуя предыдущим соображениям, можно сделать следующий вывод:
существуют три области зависимости интенсивности коррозионных процессов от флюенса лазерного излучения
, образующие такие поверхностные слои, как:
1.Область значений плотности энергии до 100 Дж / см
2
, очень высокая коррозионная стойкость, обусловленная особыми свойствами
пассивирующего слоя, максимальная стойкость при 50 Дж / см
2
2. Площадь значения плотности энергии выше 200-250 Дж / см
2
из-за неоднородности внешних слоев, сопротивление материала подложки
определяет коррозионную стойкость, принимая во внимание тот факт, что
в результате теплового воздействия лазерного луча в приповерхностном слое произошло изменение содержания хрома
, что и определяет сопротивление Рис.1b.
3. Площадь от 100 Дж / см
2
до 200-250 Дж / см
2
– смешанное влияние факторов, определяющих коррозионную стойкость
в обеих соседних областях. Устойчивые поверхностные слои являются прерывистыми и не защищают материал
, доступность электролита к поверхности приводит к тому, что значения потенциала коррозии
зависят от содержания хрома на поверхности.Напротив, плотность поверхностных слоев
достаточно высока для образования дополнительных ячеек коррозии между слоями и материалом подложки, что приводит к увеличению интенсивности коррозионных процессов
, что, в свою очередь, приводит к высокому значению плотности тока коррозии
. Одновременное присутствие обоих элементов, контролирующих процессы коррозии, продолжается
во время потенциодинамических измерений до такого потенциального значения, когда происходит макроскопический пробой
слоев и резкое увеличение плотности тока – электролиз.
4. Выводы
В рамках обсуждаемого исследования был проведен анализ влияния плотности потока лазерного излучения
, генерирующего цветные слои, на следующих трех различных типах нержавеющей стали: AISI
304, AISI 316 и AISI 321 по физико-химической структуре и коррозионной стойкости
этих слоев. Проведен анализ поверхности слоев с помощью сканирующего микроскопа SEM с адаптером EDX
.Анализируя полученные результаты, было установлено, что в зависимости от величины накопленного флюенса
изменяется содержание тех или иных легирующих элементов (Fe, Cr, Ni, O) в приповерхностных слоях
. Также была обнаружена миграция хрома с поверхности в подповерхностные слои,
, что в значительной степени сформировало коррозионную стойкость, а объем миграции зависел от плотности излучения лазера
.
В электрохимических экспериментах с использованием потенциодинамического метода
было определено изменение коррозионной стойкости отдельных красочных слоев на каждом типе стали в зависимости от плотности энергии лазерного излучения
.Результаты комплексно составленных методов исследования позволяют не только определить влияние значения плотности потока лазерного излучения на коррозионную стойкость
AISI 321 1.4541 SUS321 S32100 Нержавеющая сталь
aisi 321
Обзор
Нержавеющая сталь 321 Сталь (1.4541) – жаропрочная марка, которая используется во многих отраслях промышленности. Ключевым свойством этой марки является добавленное содержание титана (5 x C%), стабилизирующее материал и делающее его устойчивость к выделению карбидов при воздействии высоких температур и стойкость к окислению его основными характеристиками.Сохраняя хорошую прочность и коррозионную стойкость при воздействии высоких температур, этот сорт нержавеющей стали, как и большинство аустенитных марок, также сохранит свою прочность и ударную вязкость при минусовых температурах, что делает его отличным выбором для различных применений, начиная от нефтеперерабатывающего оборудования и заканчивая автомобилем. выхлопные системы. Этот термостойкий сорт нержавеющей стали имеет максимальную рабочую температуру сухого воздуха 850 ° C.
Форма поставки
* Лист | * Пластина | * Круглый пруток | * Проволока | * Трубка и труба |
Выбор сорта 321 для приложений класса 321 диапазон температур примерно до 900 ° C, сочетающий высокую прочность, устойчивость к образованию накипи и фазовую стабильность с устойчивостью к последующей водной коррозии.
Марка 321H представляет собой модификацию 321 с повышенным содержанием углерода для обеспечения повышенной жаропрочности.
Ограничение 321 состоит в том, что титан плохо переносит высокотемпературную дугу, поэтому его не рекомендуется использовать в качестве сварочного материала. В этом случае предпочтительна марка 347 – ниобий выполняет ту же задачу стабилизации карбида, но может переноситься через сварочную дугу. Таким образом, сплав 347 является стандартным расходным материалом для сварки 321.Марка 347 лишь изредка используется в качестве основного материала пластин.
Подобно другим аустенитным маркам, 321 и 347 обладают отличными характеристиками формовки и сварки, легко поддаются торможению или прокатке и обладают превосходными сварочными характеристиками. Послесварочный отжиг не требуется. Они также обладают отличной ударной вязкостью даже до криогенных температур. Марка 321 плохо полируется, поэтому не рекомендуется для декоративного применения.
Марка 304L более доступна в большинстве форм продукции, поэтому ее обычно предпочитают 321, если требуется просто устойчивость к межкристаллитной коррозии после сварки.Однако 304L имеет более низкую прочность в горячем состоянии, чем 321, и поэтому это не лучший выбор, если требуется устойчивость к рабочей среде с температурой выше примерно 500 ° C.
321 – это стабилизированная титаном хромоникелевая аустенитная нержавеющая сталь с хорошей прочностью и отличной коррозионной стойкостью, поставляемая в отожженном состоянии с типичной твердостью по Бринеллю 175. Характеризуется высокой коррозионной стойкостью в общих атмосферных агрессивных средах, демонстрирует отличную устойчивость к большинству окислителей, пищевых продуктов общего назначения, стерилизующих растворов, красителей, большинства органических химикатов плюс широкий спектр неорганических химикатов, а также горячих нефтяных газов, паровых продуктов сгорания, азотной кислоты и, в меньшей степени, серной кислоты.Он демонстрирует хорошую стойкость к окислению при повышенных температурах, обладает отличной стойкостью к межкристаллитной коррозии и имеет отличную свариваемость. 321 нельзя упрочнить термической обработкой, но прочность и твердость можно существенно повысить путем холодной обработки с последующим снижением пластичности.
Широко используется в тех случаях, когда добавление титана и его стабилизирующее действие в качестве карбидообразующего элемента позволяет его сваривать и / или использовать в диапазоне осаждения карбида 430–870 ° C без риска межкристаллитной коррозии.К ним относятся пищевая промышленность, молочное оборудование, химическая, нефтехимическая, транспортная и связанные с ними отрасли и т. Д.
Вариант плавки1 ДСП: электродуговая печь
2 ДСП + LF + VD: плавка рафинированного металла и вакуумная дегазация
3 EAF + ESR: электрошлаковый переплав
4 EAF + PESR: защитная атмосфера Электрошлаковый переплав
5 VIM + PESR: вакуумно-индукционная плавка
Формовка Опция1 Процесс горячей прокатки
: Электрогидравлический; Быстро-гидравлический; Масло-гидравлический; Прецизионная ковка Вариант термообработки1 + A: отожженный (полный / мягкий / сфероидизация)
2 + N: нормализованный
3 + NT: нормализованный и отпущенный
4 + QT: закаленный и отпущенный (вода / масло)
5 + AT: Отожженный раствор
6 + P: Закаленный от атмосферных осадков
Suface Option1 Черная поверхность
2 Заземленный: яркий, но шероховатый; Неточная
3 Обработка листа: Яркая и прецизионная; Небольшой шрам при точении
4 Очищенные / точеные: яркие и точные; Небольшой шрам при повороте
5 Полировка: очень яркий и точный размер; Не поворачивая рубец
Другие услуги1 Резка: мелкие детали
2 Станок с ЧПУ: Создавайте как ваш рисунок
3 Упаковка: голый / нейлон / холст / дерево
4 Оплата: T / T, L / C, O / A (запрос кредита)
5 Транспортировка: FOB / CFR / CIF / DDU / DDP (поезд / корабль / воздух)
Основные свойства
Эти свойства указаны для плоского проката ( пластина, лист и рулон) в ASTM A240 / A240M.Подобные, но не обязательно идентичные свойства указаны для других продуктов, таких как трубы и стержни, в их соответствующих спецификациях.
Состав
Типичные диапазоны составов для листов нержавеющей стали марки 321 приведены в таблице 1.
Таблица 1. Диапазоны состава нержавеющей стали марки 321
Марка | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N | Другое | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
321 | мин. макс | – 0,08 | 2,00 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 17,0 19,0 | – | 9,0 12,0 | 0,10 | N = 0,10 | + Ti | 321H | мин. макс | 0,04 0,10 | 2,00 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 17,0 19,0 | – | 9,0 12,0 | – | N = 9881042 | + Ti.70 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
347 | мин. макс | 0,08 | 2,00 | 0,75 | 0,045 | 0,030 | 17,0 19,0 | – | 9,0 13,0 | – | + Nb92 910 (C 1,0)Механические свойстваТипичные механические свойства листов нержавеющей стали марки 321 приведены в таблице 2. Таблица 2. Механические свойства нержавеющей стали марки 321
Физические свойстваТипичные физические свойства отожженных листов нержавеющей стали марки 321 приведены в таблице 3. Таблица 3. Физические свойства нержавеющей стали марки 321 в отожженном состоянии
Сравнение спецификацийТаблица приблизительных сравнений марок для 321 листа нержавеющей стали 4. 9 40009 дана .Спецификация марки нержавеющей стали марки 321
Таблица возможных альтернативных марок стали отдо. Таблица 5. Марки, возможные альтернативы нержавеющей стали марки 321
Коррозионная стойкостьЭквивалентно марке 304 в отожженном состоянии и выше, если сварная деталь из этих марок не подвергалась послесварочному отжигу или если приложение предполагает обслуживание в диапазоне 425–900 ° C.Подвержен точечной и щелевой коррозии в теплой хлоридной среде и коррозионному растрескиванию под напряжением при температуре выше 60 ° C. Считается устойчивым к питьевой воде с содержанием хлоридов примерно до 200 мг / л при температуре окружающей среды, снижаясь до примерно 150 мг / л при 60 ° C. ТермостойкостьХорошая стойкость к окислению при периодической эксплуатации до 900 ° C и при непрерывной эксплуатации до 925 ° C. Эти марки хорошо работают в диапазоне 425-900 ° C, особенно там, где присутствуют последующие водные коррозионные условия.321H имеет более высокую жаропрочность и особенно подходит для высокотемпературных конструкций. Термическая обработкаОбработка в растворе (отжиг) – нагреть до 950-1120 ° C и быстро охладить для максимальной коррозионной стойкости. Стабилизация – нагрев до 870-900 ° C в течение 1 часа на каждые 25 мм толщины и охлаждение на воздухе. Стабилизация рекомендуется для самых тяжелых условий эксплуатации (выше 425 ° C) и особенно для материалов, отожженных при верхней части диапазона температур отжига. Снятие напряжения – Нагрейте до 700 ° C в течение 1-2 часов и охладите на воздухе. Эти марки нельзя упрочнить термической обработкой. СваркаОтличная свариваемость всеми стандартными методами плавки, как с присадочными материалами, так и без них. AS 1554.6 предварительно квалифицирует сварку 321 и 347 стержнями или электродами класса 347; версия 347 с высоким содержанием кремния также предварительно квалифицирована для сварки 321. Области примененияТипичные области применения включают: Выхлопные коллекторы самолетов Компенсирующие швы Сильфоны Детали печи Трубки нагревательного элемента Теплообменники Тканые или сварные экраны для высокотемпературной переработки минералов Спирально-сварная труба для труб и дымоходов горелок
Механические свойства (20 ° C / 68 ° F)
Рабочая температура | 1886 ºF до 2030 ºF | Обработка информации | охлаждение: вода; воздух |
Стандарты / информация
представляет собой аустенитную нержавеющую сталь общего назначения с гранецентрированной кубической структурой.Он практически немагнитен в отожженном состоянии и может быть упрочнен только холодной обработкой. Титан добавлен для подавления выделения карбида хрома на границах зерен и снижения подверженности межкристаллитной коррозии. Квадратный пруток AISI 321, горячекатаный и травленый, допуск DIN EN 10059 (ранее DIN 1014), длина 4-6 метров Размеры:
1.4541 – Шестигранник из AISI 321 горячекатаный и травленый допуск DIN EN 10059 (ранее DIN 1014) длинный 4-6 метров
Шестигранник AISI 321, полированный допуск h21 DIN EN 10278 (ранее DIN 176), длина 3 м
Круглый пруток AISI 321 горячекатаный / кованый, очищенный / точеный в соотв.DIN EN 10060 (ранее DIN 1013), длинный 4-6 метров
материал aisi 321 – Круглый пруток | поставщик стального профиля Мы производим ASTM / ASME Grade 304, Grade 304L, 304h, 316, 316L, 316H, 316TI, 321, 321H, 309S, 309H, 310S, 310H, 410S, 2205, 904L, 2507, 254, gh4030, 625, 253MA , S30815, 317L, тип 317, 316lN, 8020, 800, 800H, C276, S32304 и другие марки нержавеющей стали с особыми требованиями.
Хромоникелевая нержавеющая сталь с добавкой титана с повышенной твердостью, эластичностью, сохраняющей немагнитные свойства, стойкостью к межкристаллитной коррозии и повышенным температурам. Он характеризуется важной устойчивостью к азотной кислоте, солям азотной кислоты при высоких концентрациях и температурах, холодным растворам солей, толуолу, серной кислоте, фосфорной кислоте, уксусной кислоте, муравьиной кислоте и большому количеству органических кислот. Нержавеющая сталь TP321 предназначена для бесшовных, сварных и холоднотянутых труб. Прилагаемый угол должен составлять 60 ° – 70 °, при использовании MIG-сварки достаточно около 50 °. Прихваточные швы необходимо выполнять на сравнительно меньших расстояниях друг от друга (значительно меньших, чем у нелегированных сталей), чтобы предотвратить сильную деформацию, усадку или отслаивание прихваточного шва. После этого прихватки должны быть отшлифованы или, как минимум, на них не должно быть кратерных трещин. 1.4541 применительно к аустенитной стали для сварных швов и слишком чрезмерное нагревание входит в привычку к появлению теплых трещин. Зависимость от тепловых трещин может быть ограничена, если в металле сварного шва содержится более низкое содержание феррита. По этой причине тип 321 предназначен для повторного затвердевания с использованием небольшого количества феррита для снижения склонности к растрескиванию. Нержавеющая сталь, стабилизированная колумбием, более восприимчива к образованию трещин, чем нержавеющая сталь, стабилизированная титаном. Устойчивость стабилизированного сплава Тип 321 к точечной и щелевой коррозии в присутствии хлорид-иона такая же, как у нержавеющих сталей Тип 304 или Тип 304L из-за аналогичного содержания хрома в материале. Обычно 100 ppm хлорида в водной среде принимают во внимание как ограничение для каждого нестабилизированного и стабилизированного сплавов, особенно если есть трещины.
У нас есть тысячи тонн листового и рулонного материала из нержавеющей стали различных размеров и класса , в основном это аустенитная нержавеющая сталь, мартенсная нержавеющая сталь (включая листы и катушки из нержавеющей стали с дисперсионным упрочнением), ферритная нержавеющая сталь и дуплексная нержавеющая сталь. Характеристики листов и пластин из нержавеющей стали: Наш ассортимент продукции из нержавеющей стали лист из матовой хромистой сталиЭто приводит к более высоким допустимым напряжениям при повышенных температурах для этого стабилизированного сплава для функций ASME по котлам и сосудам под давлением.Сплав Тип 321 имеет максимальную температуру использования 1500 ° F (816 ° C) для кодовых функций, таких как Тип 304, тогда как Тип 304L ограничен 800 ° F (426 ° C). 316L благодаря своему материалу с низким содержанием углерода имеет более высокую стойкость к межкристаллитной коррозии, чем все марки аустенитной нержавеющей стали, кроме марки 304L и марки 321, стабилизированной титаном. 321 имеет более высокую стойкость к межкристаллитной коррозии, чем многие из обычных марок 300, кроме низкоуглеродистых марок 304L, 316L и 317L, из-за содержания в нем титана.N.B. Длина: 2000 мм, 2438 мм, 2500 мм, 3000 мм, 6000 мм или требуется Тип 321 – это стабилизированная хромистая сталь, основным преимуществом которой является прекрасная стойкость к межкристаллитной коррозии после воздействия температур в диапазоне выделения карбида хрома от 800 до 1500 ° F (427-816 ° C). Тип 321 стабилизирован в отношении образования карбида хрома за счет добавления титана. Пластина из нержавеющей стали из сплава 321 демонстрирует хорошую общую коррозионную стойкость, соответствующую стандарту 304.Он был разработан для использования в диапазоне осаждения карбида хрома 1800–1500 ° F (427–816 ° C), где нестабилизированные сплавы, подобные сплаву 304, подвержены межкристаллитному разрушению. Сорта 321 и 347 – это основная аустенитная сталь 18/8, стабилизированная добавками титана или ниобия. ПреобразованиеASTM в AISIЧрезвычайно важно, чтобы кислород всегда мог свободно циркулировать по всем поверхностям из хромистой стали, чтобы всегда присутствовала пленка оксида хрома для его защиты.В противном случае возникнет ржавчина, как и в случае с различными видами нержавеющих сталей. Сварочный металл полностью аустенитной конструкции более склонен к растрескиванию в процессе сварки. Поставщики пластин из нержавеющей стали AISI 321, завод – хорошая ценаОписание пластины из нержавеющей стали AISI 321 Пластина из нержавеющей стали 321 является частью серии аустенитной нержавеющей стали. 321 – это в основном сплав марки 304, содержащий титановый стабилизатор.Модель 321 идеально подходит для решения тепловых проблем. 321 может использоваться при температурах до 900 ° C, а 304 обычно используется при температурах до 500 ° C. Класс 321 имеет отличные характеристики формовки и сварки. Он плохо полируется и поэтому не может использоваться в декоративных целях. Sunning Steel предлагает 321 нержавеющую сталь, прошедшую сертификаты AMS 5510, ASTM A 240 и SA 666. Спецификация продукта и размер пластины из нержавеющей стали AISI 321 1): ТОЛЩИНА: 3MM-80MM 2): WIDTH: 1000MM-2000MM 3): ПОВЕРХНОСТЬ: 2B, BA, NO.4, 8K, HL, № 1 4): ЗАВОД / БРЕНД: TISCO, LISCO, POSCO, BAOSTEEL, JISCO 5): СОРТА: СОРТА: AISI 304, 304L, 316L, 316Ti, 321, 309S, 310S , 201, 202, 430 и т. Д. Химический состав пластины из нержавеющей стали AISI 321
Пластина из нержавеющей стали AISIS 321 из нержавеющей стали Его главное преимущество состоит в том, что он обладает превосходной стойкостью к межкристаллитной коррозии после воздействия температуры выделения карбида хрома от 800 до 1500 ° F (427-816 ° C). Титановый сплав может стабилизировать пластину из нержавеющей стали из сплава 321 и предотвратить образование карбида хрома.Пластина из легированной нержавеющей стали 321 также обладает хорошими механическими свойствами, поэтому ее также можно использовать в условиях высоких температур. Пластина из нержавеющей стали из сплава 321 имеет более высокие характеристики ползучести и разрушения под напряжением, чем сплав 304 (особенно сплав 304L). В случае сенсибилизации и межкристаллитной коррозии можно также рассмотреть нержавеющую сталь 321L. Листы нержавеющей стали AISI 321 для промышленности, толщина: от 0,5 до 20 мм, 210 рупий / килограммСпецификация продукта
Описание продукта Листы из нержавеющей стали AISI 321 Марка . Листы из нержавеющей стали AISI 321 аналогичны листам из нержавеющей стали AISI 304, с той лишь разницей, что AISI 321 содержит титан, который отсутствует в AISI 304.Листы AISI 321 обладают отличной стойкостью к межкристаллитной коррозии после воздействия температур в осадке карбида хрома. Заинтересовал этот товар? Получите последнюю цену у продавца Связаться с продавцом О компанииГод основания 1989 Юридический статус фирмы Партнерство Фирма Характер бизнеса Оптовый торговец Количество сотрудников от 26 до 50 человек Годовой оборот25-50 крор Участник IndiaMART с июля 2013 г. GST27AABFA3227G1ZW Код импорта и экспорта (IEC) 03050 ***** Экспорт в Австралию, Шри-Ланку, Бразилию, Кению, Южную Африку Основанная в год 1989, мы “Abhay Steels” – ведущий торговец , оптовый продавец и экспортер широкого ассортимента листов нержавеющей стали 304, листов нержавеющей стали 316, листов нержавеющей стали 409, 441 лист из нержавеющей стали, и т. Д.Предлагаемые нами продукты производятся с использованием только высококачественных компонентов на ультрасовременном технологическом блоке нашего поставщика. Эти продукты пользуются большим спросом у клиентов за их точные размеры, лучшее качество, чистую отделку, легкий вес и более длительный срок службы. Помимо этого, эти предлагаемые продукты используются в различных областях. Видео компании. |