高熱を処理するステンレス鋼が必要な場合そして 航空宇宙エンジンや化学反応器のように腐食に耐えます - JIS SUS321ステンレス鋼 答えです. その秘密? チタンを追加しました, 熱誘発性亀裂を防ぐために炭素をロックします. このガイドは、高温に使用するために知っておくべきことをすべて分解します, 要求の厳しいプロジェクト.
1. JIS SUS321ステンレス鋼の材料特性
JIS SUS321ステンレス鋼 耐熱性と強度で際立っています, そのユニークに感謝します材料特性. 特別なものから始めましょう:
合金組成
そのパフォーマンスの鍵はですチタン含有量 - SUS304またはSUS316と際立つスタビライザー. 詳細な内訳は次のとおりです:
| 要素 | コンテンツ範囲 | パフォーマンスにおける役割 |
|---|---|---|
| クロム (cr) | 17.0% - 19.0% | 保護酸化物層を形成します (錆と高温酸化と戦います) |
| ニッケル (で) | 9.0% - 12.0% | オーステナイト構造を安定させます (延性と靭性を高めます) |
| チタン (の) | 5×C - 0.70% | 炭素で結合して、高熱の粒骨間腐食を防ぐ |
| 炭素 (c) | ≤0.08％ | 腐食リスクを高めることなく強度を追加します |
| マンガン | ≤2.0％ | 製造中の作業性が向上します (ローリング, 溶接) |
機械 & 物理的特性
高温強度と柔軟性のバランスを取ります, 極端な環境に理想的にします. パフォーマンスは次のとおりです:
| 財産 | 典型的な値 (アニール) | 実用的な利点 |
|---|---|---|
| 機械的強度 (引張) | 515 MPA | 高熱パイプの圧力を処理します (例えば。, 航空宇宙燃料ライン) |
| 降伏強度 | 205 MPA | 熱い機器で曲がって抵抗します (原子炉ブラケットに最適です) |
| 伸長 | 40％以上 | ひび割れずに曲がります (湾曲した航空宇宙部品に最適です) |
| 硬度 | ≤210HB (ブリネル) | 機械加工に十分な柔らかい, しかし、高温摩耗に対して耐久性があります |
| 密度 | 7.9 g/cm³ | SUS304に似ています (既存の高熱デザインで簡単に交換できます) |
| 熱伝導率 | 16.3 w/m・k (100°Cで) | 熱を均等に転送します (化学プラントの熱交換器に適しています) |
米国の航空宇宙サプライヤー. エンジン排気部品にSUS321を使用します. その高い引張強度 (515 MPA) 800°Cの温度に耐えます, 一方、チタンは繰り返し加熱と冷却中に割れを防ぎます.
2. JIS SUS321ステンレス鋼のアプリケーション
耐熱性と腐食保護のおかげです, JIS SUS321ステンレス鋼 極端な温度が一般的な業界で使用されています. これがそのトップですアプリケーション:
- 航空宇宙コンポーネント: エンジン排気部品, 燃料ライン, およびタービンケース. 日本の航空宇宙会社は、ジェットエンジンのヒートシールドにSUS321を使用しています。 10,000 飛行時間.
- 化学処理プラント: 高温反応器と熱交換器 (600〜800°Cを処理します). ドイツの化学プラントは、エチレン生産リアクターにSUS321を使用しています。高温の化学物質からの耐性.
- 自動車部品: 排気マニホールドとターボチャージャーコンポーネント (エンジンの熱を処理します). 韓国の自動車メーカーは、ターボ部品にSUS321を使用しています。.
- 食品加工装置: 高温オーブンと滅菌剤 (食品安全基準を満たしています). フランスのベーカリーは、パンオーブンにSUS321を使用しています。.
- 海洋アプリケーション: 高温海洋エンジン (例えば。, 船推進システム). ノルウェーの造船所は、クルーズ船エンジン部品にSUS321を使用しています。.
- 医薬品: 蒸気滅菌剤 (オートクレーブ) それは134°Cに達します. スイスの製薬会社は、SUS321をオートクレーブチャンバーに使用しています。.
3. JIS SUS321ステンレス鋼の製造プロセス
JIS SUS321ステンレス鋼 実行可能です, しかし、そのチタンの含有量には、製造にマイナーな調整が必要です. ここに鍵があります製造プロセス:
- ホットローリング: 1100〜1200°Cに加熱され、厚いプレートに転がります, バー, またはパイプブランク. 航空宇宙エンジンのケーシングなどの大部分に使用されます. 中国の製鉄所は、SUS321バーにホットローリングを使用しています。.
- コールドローリング: 薄いシートを作るために室温で行われます (例えば。, 熱交換器チューブ). 表面の滑らかさを改善します。高温シーリングのために批判的です.
- アニーリング: 1050〜1150°Cに加熱され、水で消光されます. コールドワーク後に鋼を柔らかくし、チタンを活性化します (炭素で結合します). 製造業者は排気部品を形成する前にSUS321シートをアニールします。.
- 漬物: 硝酸で処理してスケールを除去します (ローリングまたは溶接から). 酸化物層を強化します。これは、高温耐性耐性のためにキーです. 熱交換器メーカーピクルスSUS321チューブ - 使用中に錆がない.
- 機械加工: ドリル, 製粉, または高速スチールで回します (HSS) またはカーバイドツール. クーラントを使用して、過熱を避けます (チタンは鋼をわずかに硬化させることができます). マシンショップでは、炭化物ツールを使用してSUS321ターボ部品を作成します。.
- 形にする: 深い絵 (オーブンライナー用) と曲げ (排気マニホールド用) 簡単です, に感謝します 40% 伸長. 自動車のサプライヤーがSUS321を排気マニホールドに曲げます - 形成による亀裂はありません.
4. JIS SUS321ステンレス鋼の耐食性
JIS SUS321ステンレス鋼 腐食に抵抗することに優れています。特に高温で. パフォーマンスは次のとおりです:
- 顆粒間耐性抵抗: チタンは炭素に結合します, 炭化物の沈殿を防ぎます (強火で割れる原因). 650°CでSUS304とSUS321を比較したテスト-SUS304が割れた 2 数ヶ月, 一方、SUS321はそのままでした.
- ピッティング抵抗: クロムは、穏やかな塩化物に小さな穴に抵抗する保護層を形成します (例えば。, 水道水). SUS304と同様に機能します。これは、非海洋の高熱部品の場合です.
- ストレス腐食亀裂 (SCC): 高熱および軽度の化学物質でSCCに抵抗します. 化学プラントは、加圧された温水パイプにSUS321を使用します。 100 バーの圧力.
- 高温酸化抵抗: クロムは800°Cでも錆を防ぎます. 航空宇宙ラボでは、800°Cの空気でSUS321をテストしました 0.01 後のmmの酸化 1000 時間.
- 表面処理: 危険性 (硝酸治療) 酸化物層が厚くなります. 食品機器メーカーはSUS321オーブンをパッシブ化します。.
SUS316ほど塩化物耐性ではありません (完全な海水沈着を避けてください), しかし、高熱には無敵です, 軽度の腐食環境.
5. 溶接JIS SUS321ステンレス鋼
JIS SUS321ステンレス鋼 良いです溶接性, しかし、あなたはフィラーをそのチタンの含有量に一致させる必要があります. それを正しく行う方法は次のとおりです:
- 溶接プロセス: ティグ (タングステン不活性ガス) 薄い部品に最適です (例えば。, 熱交換器チューブ), MIG (金属不活性ガス) 厚いセクションで動作します (例えば。, エンジンケース). オーストラリアの溶接機は、SUS321航空宇宙部品にTIGを使用しています。, 強い溶接.
- 溶接ロッド: AWS ER321やER347などのチタン安定フィラーを使用します. 不安定なフィラーを避けてください (例えば。, ER308) - チタンが不足しています, 顆粒間腐食につながります. 自動車溶接機がER308を使用したときに使用しました - 溶接がひび割れました 6 エンジン熱の数ヶ月.
- 溶接ガス: アルゴンを使用してください (ティグのために) またはArgon-2％co₂ (私にとって) 溶接を酸素から保護する. 高熱の酸化と弱い斑点を防ぎます.
- 溶接後の熱治療: めったに必要ありません (チタンは溶接を安定させます), しかし、1050〜1150°Cでのアニーリングは、重要な部分のストレスを除去します (例えば。, 航空宇宙コンポーネント). 構造生産者がジェットエンジン部品用のSUS321溶接をアニールします - 亀裂がない.
- 溶接検査: 高熱部品にX線テストを使用します. 高品質のチームはSUS321溶接をテストします - 極端な温度で故障する前に小さな欠陥をキャッチします.
- 溶接安全: 耐熱性のジャケットとヘルメットを着用してください。SUS321は溶接中に強い火花を生み出します.
6. JIS SUS321ステンレス鋼の標準と仕様
品質を確保するため, JIS SUS321ステンレス鋼 厳格なグローバル基準に従います. これがあなたが知っておくべきことです:
- G4303だけ: コールドロールされたステンレス鋼シートの日本の産業標準 (SUS321の寸法とチタン含有量をカバーしています).
- ASTM A240: 米国. 標準 (ASTM A240タイプ 321 同等です) - あなたはそれらを互換的に使用することができます.
- で 10088: 欧州標準 (で 10088-2 x6crniti18-10は同等のグレードです).
- ISO標準: ISO 15510 化学組成を指定します (チタンを含む) および機械的特性.
- 材料認証: ミルテスト証明書を求めてください (MTC) チタンの含有量を確認します (5×C - 0.70%). 航空宇宙クライアントは、すべてのSUS321部品にMTCを必要とします。.
- 品質管理: 製造業者は、チタン分布と高温腐食抵抗のテストをテストします. スチールサプライヤーは、チタンが不十分なバッチを拒否します。顆粒間腐食に抵抗しません.
7. 他の材料との比較
どうしますかJIS SUS321ステンレス鋼 他の一般的な材料に対して積み重ねます? これが明確な内訳です:
| 材料 | 主要な利点対. その321 | 重要な欠点対. その321 | に最適です |
|---|---|---|---|
| SUS304 | 低コスト (〜15％安い) | 高温の腐食抵抗が不十分です | 屋内, 低熱の部品 (例えば。, シンク) |
| SUS316 | より良い塩化物耐性 | 高熱の安定性が低い | 海兵隊, 低熱の部品 (例えば。, ボートレール) |
| SUS316L | 低炭素 (≤0.03％) | 高温の強度が低い | 化学反応器 (低熱) |
| 炭素鋼 | はるかに安い (〜50％低い) | 腐食/耐熱性はありません | 屋内構造部品 (例えば。, ビーム) |
| チタン合金 | 極度の耐熱性 | 非常に高価です (〜5倍のコスト) | 航空宇宙エンジン (1000°C+) |
| デュプレックスステンレス鋼 | より高い強度 | 高熱の安定性が低い | 高圧, 低熱パイプ |
高熱アプリケーション用 (600–800°C) 航空宇宙エンジンや化学反応器のように, SUS321は、パフォーマンスとコストの最高のバランスを提供します。SUS304の耐熱性と手頃な価格のチタンのビート.
JIS SUS321ステンレス鋼に関するYiguテクノロジーの視点
Yiguテクノロジーで, JIS SUS321は、航空宇宙のクライアントに対する私たちの一番の推奨事項です, 自動車, 高温の化学セクター. そのチタン含有量は、極端な温度でSUS304を悩ませる顆粒間腐食の問題を解決します, その強度は圧力を処理します. クライアントが溶接を最適化するのを支援します (ER321フィラーを使用します) 寿命を最大化するための製造 - ジェットエンジン部品や産業用オーブン用であろうと. SUS304よりも費用がかかりますが, 高熱におけるその信頼性は、それを賢明な長期投資にします.
JIS SUS321ステンレス鋼に関するFAQ
- TitaniumがJIS SUS321に追加されるのはなぜですか?
チタンは鋼の炭素と結合します, 炭化物の沈殿を防ぎます. これにより、顆粒間腐食が停止します。これは、450°Cを超えて加熱された場合のSUS304の一般的な問題です。, SUS321を高熱プロジェクトに最適にします. - JIS SUS321は海水で使用できますか?
理想的ではありません. それは穏やかな塩化物に抵抗します, SUS316にはモリブデンがありません. 完全な海水沈下用 (例えば。, 海洋船体), SUS316 -SUS321を使用して、定数塩水でピットします. - JIS SUS321磁気です?
いいえ - SUS304やSUS316など, オーステナイト微細構造があります, それはそれを非磁気にします. これは、SUS430のような磁気鋼とは別にそれを伝えるための簡単な方法です.
