304 対 321 ステンレス鋼: 標準対安定化オーステナイト合金

グレードの概要と指定

グレード 304 (UNS S30400) は、食品加工、台所用品、建築および一般産業で使用される古典的な 18/8 オーステナイト系ステンレス鋼です。グレード 321 (UNS S32100) は、18% クロムと 9% ニッケルという同様のベースを持ちますが、安定化元素として炭素含有量の少なくとも 5 倍のチタンを追加しています。チタンの添加は室温での強度や成形性を大きく変えることはありません-。{11}} は、高温で動作する航空宇宙機器、排気機器、化学機器の溶接アセンブリに指定されています。

指定の相互参照-

学年	UNS	EN 10088	JIS
304	S30400	1.4301	SUS304
321	S32100	1.4541	SUS321

化学組成と機械的性質

以下の表は、ASTM A240 に準拠したプレートの指定された組成と最小機械的特性を示しています。

化学組成、重量% (ASTM A240)

要素	304 (S30400)	321 (S32100)
C	0.08以下	0.08以下
Cr	18.0–20.0	17.0–19.0
ニ	8.0–10.5	9.0–12.0
ん	2.00以下	2.00以下
シ	0.75以下	0.75以下
P	0.045以下	0.045以下
S	0.030以下	0.030以下
ティ	-	5 × C 以上

機械的特性、最小値、プレート (ASTM A240)

財産	304	321
引張強さ、MPa	515	515
降伏強さ、MPa	205	205
伸び率 (2 インチ、%)	40	40

感作と安定化のメカニズム

標準 304 が 425 度から 850 度の間で加熱されると、炭素が粒界に移動し、クロムと結合して炭化クロムを形成します。周囲の金属はクロムが減少しており、クロムが減少した経路は粒界腐食、つまり熱影響部での鋭敏化または溶接崩壊として知られる状態を引き起こしやすくなります。-。 321 では、チタンはクロムよりもカーボンとの親和性が強いです。安定した炭化チタンを形成し、クロムを溶液中に保ち、保護酸化膜を均一に保ちます。

321 が必要な場合

溶接され、溶接後の熱処理を受けることができず、その後炭化物析出範囲または 400 度を超える温度で動作するコンポーネントには 321 を指定します。-典型的な部品には、航空機の排気マニホールド、拡張ベローズ、熱交換器チューブ、炉内部構造物などがあります。 400 度から 900 度の高温で継続的に使用される部品の場合、長期間さらされると 304 が敏感になる可能性があるため、321 または別の安定化グレードが必要です。-

コスト、欠点、選択のガイドライン

321 の主な欠点は、チタンの添加により材料コストが高くなる点です。シールドが不十分な場合、溶接中にチタンが酸化し、溶接継ぎ目での安定化効果が失われる可能性があるため、慎重な溶接手順が必要です。溶接も高温にもさらされない用途では、321 は機能上の利点を提供しません。ルールは簡単です。コンポーネントが溶接されており、400 度を超えて使用されるか、425 ～ 850 度の範囲に保たれる場合は、321 を使用します。室温または溶接を行わずに時折中程度の熱を使用する場合は、304 が正しく、より経済的な選択です。

よくある質問