アイシ 321 ステンレス鋼は、チタン安定化オーステナイト合金です, 高温と顆粒間腐食に対する耐性で有名. 航空機の排気器または化学反応器を設計するかどうか, この素材のユニークな特性は、溶接減衰やクリープ変形などの一般的な課題を解決します. このガイドはその仕様を分解します, パフォーマンス, および用途 - 実世界の例を使用して、効果的に適用するのに役立ちます.
1. マテリアルの概要 & 重要な仕様
AISI 321のコアプロパティを理解することは、プロジェクトのためにそれを選択するために不可欠です. 以下は、その構成の明確な内訳です, 基準, および機械的特性.
化学組成 & 基準
Theアイシ 321 構成 17〜19％のクロムが含まれています, 9–12％ニッケル, 0.10〜0.50％チタン - これ321 チタン安定化 標準とは一線を画すものです 304. シングルはありません321 ステンレス鋼の化学式; その代わり, 一貫性を確保するために、グローバル基準に従います:
- 321 US S32100 (統一番号システム)
- 321 ASTM A240 / 321 ASME SA-240 (プレート用, シート, とストリップ)
- 321 で 1.4541 同等 (マッチングパフォーマンスの欧州標準)
物理的な & 機械的特性
アイシ 321 信頼できる強度と安定性を提供します. 主要なメトリックを以下の表に示します:
| 財産 | 価値 |
|---|---|
| 密度 | 8.0 g/cm³ |
| 融点 | 1398 °C |
| 最小降伏強度 | 205 MPA |
| 最小引張強度 | 515 MPA |
| ブリネルの硬度 | 217 HB (最大) |
米国. 航空機メーカー, 例えば, 用途321 ASTM A240 エンジンコンポーネントのシート - 彼らはに依存しています 205 飛行中の振動と熱を処理するためのMPA降伏強度.
2. 高温 & 酸化抵抗
AISI 321の最大の強さは、エクストリームヒートの下でのパフォーマンスです. 長期の高温サービスで多くの合金よりも優れています.
重要な高温特性
- 酸化抵抗: It resists rust and scaling up to 900 °C - 321 酸化抵抗 900 °C makes it ideal for furnace parts and exhaust systems.
- クリープ強度: The 321 1000-時間のクリープ強度 is ~150 MPa at 600 °C, つまり、長期的なストレスの下で簡単に変形しないことを意味します. 参照用, 321 クリープ破裂データ shows it can last 10,000+ での時間 700 光負荷下で°C.
- サービス制限: The 321 継続的なサービス制限 は 870 °C, そして 321 断続的なサービス制限 (短い熱のバースト) は 980 °C.
- シグマ相リスク: 321 シグマ相形成 (脆性相) 600〜800°Cに数か月間加熱された場合に発生する可能性がありますが、これはほとんどの産業用途ではまれです.
ケーススタディ: ヨーロッパの製油所が設置されています321 製油所のフレアスタック (で動作します 850 °C). 後 8 年, スタックには、酸化やクリープの兆候は示されませんでした, 製油所を高価な交換から救います.
3. 耐食性 & 安定化の利点
The321 チタン安定化 高熱だけではありません。また、合金を腐食に対して非常に耐性にします, 特に粒間腐食 (IGC).
主要な腐食耐性特性
- 顆粒間耐性抵抗: 321 顆粒間耐性抵抗 comes from titanium binding with carbon to form TiC (炭化チタン). これにより、粒界でのクロムの枯渇が防止されます, stopping 321 溶接減衰免疫 (緩和されていない合金の一般的な問題 304).
- ピッティング & ストレス腐食: 321 腐食と孔食 304 is a clear win—321 resists small holes (ピッティング) 塩味や酸性の環境ではより良い. It also has strong 321 塩化物ストレス腐食亀裂抵抗, 海洋部品に適しています.
- 化学性能: 321 硫酸性能 is solid (硫酸を希釈します 60 °C), そして 321 海水腐食率 is ≤0.01 mm/year (tested per 321 塩スプレー試験ASTM B117).
- 321 VS 304L腐食の比較: 304Lは安価ですが、高熱または酸性の設定では速く故障します。321はこれらの条件で2〜3倍長く続きます.
アジアの食品加工工場は304Lからに切り替えました 321 酸タンクの場合 - 321 顆粒間耐性抵抗 排除されたタンクリーク, メンテナンスコストを削減します 50%.
4. 熱処理 & 微細構造制御
適切な熱処理により、AISIが保証されます 321 その強度と耐食性を維持します. 目標は、穀物のサイズを制御し、有害な段階を防ぐことです.
必須の熱処理プロセス
- ソリューションアニーリング: 熱に加熱します 950–1100°C, 30〜60分間保持します, その後、ウォータークエンチ. これにより、不要な炭化物が溶け、均一なオーステナイト構造が回復します.
- 安定化アニール: 熱に加熱します 870–900°C to ensure titanium fully reacts with carbon—this enhances 321 カーバイド降水回避.
- ホットワーキング: 使用 321 高温作業温度1150〜900°C for forging or rolling—this keeps the material ductile.
- 穀物サイズ制御: The 321 穀物サイズASTM 5–8 (より細かい粒子=より高い強度) ASME SA-240などの標準で必要です.
その他の考慮事項
- コールドワーク: 321 コールドワーキング磁性透過性 increases slightly (しかし、それはほとんど非磁性のままです).
- 残留応力緩和: 溶接や形成によるストレスを減らすために450〜600°Cに加熱します。これにより、反りが防止されます.
5. 溶接, 製造 & 機械加工ガイドライン
溶接および機械加工aisi 321 簡単です, しかし、ベストプラクティスに従うと、そのプロパティが保存されます.
溶接のヒント
- フィラー金属: 使用 321 フィラー金属ER321 to match the base metal’s titanium content—this keeps the weld corrosion-resistant.
- 予熱します & PWHT: 321 予熱は必要ありません for most thicknesses (まで 25 mm). 321 溶接後の安定化熱処理 (870–900°C) オプションですが、安定性を高めるために厚い部品に推奨されます.
- パラメーター: のために 321 TIG溶接パラメーター, 120〜160アンペアを使用します, 10–14ボルト, アルゴンシールドガス. This ensures a clean weld with 321 ハズ感作無料 (熱の影響を受けたゾーンに粒間腐食はありません).
機械加工 & 形にする
- 速度 & フィード: 321 機械加工速度とフィード should be 10–15% lower than carbon steel. 例えば, use 80–100 m/min speed with 321 炭化物インサート付きのツール寿命 (コーティングされていないツールよりも2倍長く続きます).
- 形成性: 321 形成性の深い描画 works well for parts like expansion bellows—just use oil lubrication to avoid scratches.
- 歪みコントロール: 321 歪み制御技術 (例えば。, 溶接中のクランプ, ゆっくりと冷却) サイズに部品を忠実に保ちます. 圧力容器用, follow 321 圧力容器の共同設計 standards to ensure safety.
6. 製品フォーム, サイズ & サプライチェーン
アイシ 321 さまざまなプロジェクトに適合するために幅広いフォームで利用できます, 小さなロッドから大きなプレートまで.
一般的な製品フォーム
- プレート & シート: 321 ステンレス鋼プレートの厚さ 範囲から 3 mm to 200 mm; 321 シートゲージチャート includes 16 ゲージ (1.5 mm) に 1/2 インチ (12.7 mm) 建築または産業用の使用.
- パイプ & バー: 321 シームレスパイプASTM A312 (高圧配管用), 321 ラウンドバーストック (10 mm to 300 mm直径), そして 321 角度の鉄のサイズ (20×20 mm〜100×100 mm).
- 専門フォーム: 321 コイルスリット幅 (10 mm to 1250 mm), 321 フラットバートレランス (精度のために±0.1 mm), 321 中空のバーサプライヤー (軽量部品用), そして 321 穴あきシートパターン (ろ過用).
サプライチェーンのヒント
提供するサプライヤーと協力します321 カスタムフォーミング ユニークな部品用 (例えば。, ターボチャージャーハウジング). 多くの321 ねじ付きロッドグレード また、選択グレードを利用できます 1 一般的な使用と成績 2 高強度アプリケーション用.
7. 業界アプリケーション & ユースケース
AISI 321の汎用性により、業界全体で最大の選択肢になります. いくつかの一般的な用途があります:
- 航空宇宙: 321 航空機排気システム ハンドル 800+ °C熱とジェット燃料からの腐食に抵抗します.
- 自動車: 321 自動車ターボチャージャーハウジング stand up to hot exhaust gases (クリープやひびはありません).
- 化学処理: 321 化学処理反応器 resist acids and high temperatures—ideal for making fertilizers or plastics.
- 発電: 321 発電所配管 そして 321 熱交換器チューブ operate reliably in steam and high-pressure environments.
- 専門的な用途: 321 原子炉内部 (放射線と腐食に抵抗します) そして 321 炉ライナー (ハンドル 900 °C連続熱).
本当の例: 米国. 発電所が交換されました 304 とのパイプ321 シームレスパイプASTM A312 - 321 パイプが続きました 15 年 (vs. 5 年 304), ダウンタイムの短縮 70%.
Yigu Technologyの視点
Yiguテクノロジーで, AISIをお勧めします 321 高熱と腐食抵抗を必要とするクライアント向け. ソース321 ASTM A240 プレートと321 シームレスパイプASTM A312 認定工場から, グローバル基準へのコンプライアンスを確保する. 航空宇宙および自動車のクライアント向け, 優先順位を付けます321 チタン安定化 溶接減衰を避けるためにチェックします. 私たちのチームはまた、熱治療についてアドバイスします - 321 溶液アニーリング950〜1100°C パフォーマンスを最大にするためのキーです. 耐久性と安全性が重要なプロジェクトの場合, アイシ 321 費用対効果が高いです, 長続きする選択.
よくある質問
- AISIの違いは何ですか 321 および316ti?
321 安定化にチタンを使用します (より良い高温強度 900 °C), 316tiはモリブデンを追加します (海水のような塩化物環境での優れた腐食抵抗). 321 航空宇宙/自動車の熱パーツに適しています, 316TIは海洋または化学環境で優れています. - AISIを予熱する必要がありますか？ 321 溶接前?
いいえ-321 予熱は必要ありません for most thicknesses (まで 25 mm). チタンは溶接を安定させます, したがって、予熱せずに顆粒間腐食を避けます. 非常に厚い部分を溶接する場合にのみ予熱します (以上 25 mm) ひび割れのリスクを減らすため. - aisiできます 321 海水で使用します?
Yes—its 321 海水腐食率 is very low (≤0.01mm/year). しかし, 316Tiまたは317Lは、長期の海水使用に適しています (より多くのモリブデンはピットに抵抗します). 使用 321 また、耐熱性が必要な海水部品の場合 (例えば。, 海洋排気肘).
