321 roostevaba teras -, torustiku spetsifikatsioonides tuntud kuiTP321(UNS S32100) - on titaan-stabiliseeritud austeniit, mis on loodud üheks tööks ennekõike: püsima korrosioonikindel- ja mõõtmete stabiilsus, kus 304 sensibiliseeriks ja nõrgendaks. Sidudes süsiniku titaaniga, hoiab 321 oma terade piirid keevitamise ja pideva kuumutamise kaudu puhtana, muutes selle väljalaskekollektorite, köetavate kütteseadmete, soojusvahetite ja rafineerimistehaste ülekandeliinide põhitarvikuks. See artikkel käsitleb, mis on TP321, selle keemiat ja standardeid, miks see ületab kuumuses 304 ja 316, selle tegelikke temperatuuripiiranguid ja kus seda täpsustada.
Mis onTP321 roostevaba teras?
TP321 on 18-8 austeniitsest roostevaba teras (umbes 18% kroomi, 10% niklit), millele on lisatud väike, kuid otsustav lisand.titaan. See on toru/toru klassi tähistus, mida kasutatakseASTM A312 (toru)jaASTM A213 (toru); sama keemia plaadis või baaris on lihtsalt "321" (UNS S32100). Suurem-süsinikuga variant,321H (UNS S32109), on loodud kõrgendatud-temperatuuri roometugevuseks.
Põhjus, miks titaan lisatakse, on lihtne: tavalises 304-s laseb kuumutamine vahemikus 425–815 kraadi (800–1500 kraadi F) süsinikul liikuda terade piiridele ja sadestuda kroomkarbiididena - nähtus, mida nimetataksesensibiliseerimine. Kroomi -vaesestatud tsoonid korrodeeruvad kergesti (teradevaheline korrosioon, IGC). Titaanil on tugevam afiinsus süsiniku suhtes kui kroomil, nii et see "lukustab" süsiniku ja hoiab ära kahjulike sademete tekke.
Keemia ja titaanitrikk
| Element | TP321 (S32100), % | TP321H (S32109), % |
|---|---|---|
| Süsinik (C) | Väiksem või võrdne 0,08 | 0.04 – 0.10 |
| Kroom (Cr) | 17.0 – 19.0 | 17.0 – 19.0 |
| Nikkel (Ni) | 9.0 – 12.0 | 9.0 – 12.0 |
| Titaan (Ti) | Suurem või võrdne 5 × C (max 0,70) | Suurem või võrdne 4 × C (max 0,70) |
| Mangaan (Mn) | Väiksem või võrdne 2,00 | Väiksem või võrdne 2,00 |
| Räni (Si) | Väiksem või võrdne 0,75 | Väiksem või võrdne 0,75 |
| Fosfor / väävel | Väiksem või võrdne 0,045 / väiksem või võrdne 0,030 | Väiksem või võrdne 0,045 / väiksem või võrdne 0,030 |
ASTM / ASME spetsifikatsioonid
ASTM A312 / ASME SA312 - TP321 õmblusteta ja keevitatud austeniitsest roostevabast terasest toru.
ASTM A213 / ASME SA213- TP321 õmblusteta torud kateldele, ülekuumenditele ja soojusvahetitele.
ASTM A376 / ASME SA376- õmblusteta toru kõrge-temperatuuri kesk-jaama teenuse jaoks.
ASTM A358 /A269- keevitatud toru ja üldine-hooldustoru, kus on määratud 321.
Üldised mehaanilised omadused (lõõmutatud TP321): tõmbetugevus Suurem või võrdne515 MPa (75 ksi), voolavuspiir Suurem või võrdne205 MPa (30 ksi), pikenemine Suurem või võrdne35%. 321H-l on pisut suurem minimaalne tugevus, et toetada{1}}piiratud konstruktsioone.
Kõrge temperatuuriga{0}}teenuse peamised eelised
Teradevaheline{0}}korrosioonikindlus pärast keevitamist.Titaanist stabiliseerimisvahendid 321 ei muutu kuumaga{1}}mõjutatud tsoonis tundlikuks, seega pole keevisõmbluse järgne kuumtöötlus IGC-kindluse tagamiseks üldiselt vajalik.
Säilitatud tugevus ja stabiilsus kuumuses.Erinevalt304, 321 ei kaota sensibiliseerimisaknas töötamise ajal oma korrosioonivaru karbiidisademete tõttu.
Hea oksüdatsioonikindlus.18% kroomisisaldus moodustab stabiilse skaala kuni ligikaudu 815–870 kraadi (1500–1600 kraadi F) pidevas töös.
Tõestatud tsüklilises kuumuses.See talub korduvat kuumutamist/jahutamist paremini kui stabiliseerimata klassid, mis on oluline väljalaske- ja termo{0}}jalgrattaliinide jaoks.
Keevitatavus.321 on tavaliste protsesside abil hõlpsasti keevitatud; stabilisaator hoiab liigeseheli enamasti ilma PWHTta.
321vs304 / 316 / 347
| Hinne | Stabilisaator | Parim | Ettevaatust |
|---|---|---|---|
| 304 / 304L | puudub (304L=madal C) | Üldine korrosioon, madalam hind | Sensibiliseerib 425–815 kraadi; kuumuses nõrk |
| 316 / 316L | puudub (316L=madal C) | Märg kloriid / merevesi (Mo) | Pole kõrge{0}}tempospetsialist; Mo lisab kuumuses vähe |
| 321 / 321H | Titaan | Kõrge temp, keevitatud, tsükliline kuumus | Kloriidi vesilahuses nõrgem kui 316L |
| 347 / 347H | nioobium (Nb) | Veidi suurem roometugevus kui 321 | kulukam; vähem levinud keevitamise lihtsuse jaoks |
Temperatuuri piirid
Pidev teenindus:kuni umbes815–870 kraadi (1500–1600 kraadi F)(oksüdatsioon-piiratud).
Katkendlik teenus:kuni umbes870 kraadi (1600 kraadi F).
Lühiajaline-/ tippaeg:Maksimaalselt ~925 kraadi (1700 kraadi F).
ASME rõhu -projekteerimise lubatud pinge kohta vaadake kohaldatavat ehituskoodi (nt ASME B31.3, VIII jaotis) - lubatud väärtused kitsenevad üle ~650 kraadi.
Tüüpilised rakendused
Autod ja rasked{0}}seadmedväljalaskekollektorid ja süsteemid
Küttega küttekehadja töötlemisrullid rafineerimistehastes ja naftakeemiatehastes
Soojusvahetidja katla torud (A213 TP321), kus toimub termiline tsükkel
Lennuk ja gaasiturbiin-väljalasketorustik
Soojus-võimsusülekuumendi ja järelsoojendi torud
Paisumisvuugid ja{0}}kõrge temperatuuriga ülekandeliinid
Märkused keevitamise ja valmistamise kohta
321 on keevitatav SMAW, GTAW, GMAW ja SAW poolt. Levinud täiteained on 321 või 347/347H.
Kuna titaan võib keevisõmbluse juures oksüdeeruda, kasutage õigestitagasipuhastus / kaitsegaasjuurepääsul, et saada puhas,-kivivaba sisepind.
Enamiku valmistatud koostude puhul ei ole IGC-takistuse tagamiseks vaja -pärast keevisõmbluse kuumtöötlust - stabilisaator juba kaitseb HAZ-i.
Töötlemine on sarnane muude austeniitidega: kasutage jäikaid seadistusi ja vältige töökarastamist.
Järeldus
TP321 teenib oma koha kõikjal, kus roostevaba toru elab püsiva või tsüklilise kuumuse käes ja ei saa endale lubada pärast keevitamist sensibiliseerida. Selle titaanist stabiliseerimine tagab teradevahelise -korrosioonikindluse ilma keevisõmbluse järel-kuumtöötlemiseta ja oksüdatsioonikäitumine hoiab selle töökorras ligikaudu 870 kraadini. Spetsialistid peaksid meeles pidama: 321 on kõrge -temperatuuri ja keevitatavuse spetsialist, mitte merevee-klassi aseaine - märgkloriidile, 316L, 317L või dupleks jääb õigeks kõneks.
KKK
K: Kas TP321 on sama mis 321 roostevaba teras?
V: Põhimõtteliselt jah. "321" on põhiklass (UNS S32100); "TP321" on ASTM A312/A
K: Millal peaksin valima 321 304L asemel?
V: Kui toru töötab või on keevitatud 425–815 kraadi vahemikus või näeb termilist tsüklit. 304L-i madal süsinik aitab, kuid ainult toru 321 titaanist stabiliseerimine hoiab täielikult ära sensibiliseerimise selles aknas.
K: Kas 321 saab asendada 316 kõrgel-temperatuuril heitgaasides?
V: Sageli jah kuiva ja kuuma heitgaasi puhul, kuna 316 molübdeen lisab kõrgel temperatuuril vähe ja 321 stabiliseerimine on asjakohasem. Märja/kloriidi keskkonna jaoks on 316L siiski parem.
K: Mis on TP321 maksimaalne töötemperatuur?
V: pidev oksüdatsioon{0}}piiratud teenus kuni umbes 815–870 kraadi; lühiajalised tipud-925 kraadi lähedal. Surve kujundamiseks kontrollige ASME koodi reguleerivaid lubatud pingeid.
