321 vs 347 安定化オーステナイト系ステンレス鋼: 高温溶接部品のスペシャリスト-

 

それらの主要な構成と主なパフォーマンスの違いは何ですか?

321 (UNS S32100) は、304 の基本化学物質 (18-20% Cr、9-12% Ni) を保持し、炭素を結合して安定した炭化物を形成する 0.40-0.80% のチタンを添加しています。引張強さ約 550MPa で、最大 800 度の温度で信頼性の高い性能を発揮します。347 (UNS S34700) は、安定化のためにチタンの代わりに 0.70 ～ 1.00% のニオブ (およびタンタル) を使用し、321 と同じクロム - ニッケル比を備えています。そのニオブ炭化物は、最大 900 度の温度でも安定しており、硬化中の粗大化に抵抗します。どちらのグレードも溶接後の熱処理の必要性を排除しており、これは溶接高温部品の標準 304 に比べて重要な利点です。

極端な熱環境では、その安定化メカニズムはどのように機能するのでしょうか?

800 度を超える温度では、321 の炭化チタンは粗大化し始め、粒界強度が低下し、時間の経過とともにクリープ変形のリスクが増加します。347 の炭化ニオブは熱安定性が高く、850 ～ 900 度で数千時間放置した後でも微細な微細構造を維持します。このため、ジェット エンジンの排気マニホールドや原子炉炉心サポートなどのコンポーネントに最適です。繰り返し加熱および冷却するシナリオでは、347 の炭化物の粗大化に対する耐性により熱疲労が最小限に抑えられ、コンポーネントの寿命が 321 と比較して 2 ～ 3 倍延長されます。

あるグレードが他のグレードよりも重要なのはどの用途ですか?

工業炉トレイ、蒸気ボイラーチューブ、800 度以下で動作する自動車の排気ヘッダーなど、一般的な高温溶接部品には 321 を選択してください。-また、溶接後耐食性を必要とする化学処理パイプラインにも費用対効果が優れています。-溶接後の耐食性が必要な化学処理パイプラインにも費用対効果が優れています。-800 度-900 度の温度に継続的にさらされるガス タービン燃焼室、航空宇宙再突入車両部品、原子力発電所の蒸気ラインなど、極度の高温-用途には 347 をお選びください。また、347 は、厳格な原子力産業規格への準拠が必要な部品にも必須です。長期的な熱安定性は交渉の余地のないものです。-

2 つのグレード間のコストと製造のトレードオフは何ですか?{0}

321 は 347 より 10{3}}15% 安いです。チタンはニオブよりも豊富で合金化しやすいため、-極端な高温-以外の用途には経済的な選択肢となります。347 はニオブを含有しているため、321 より成形性がわずかに低く、圧力容器のヘッドなどの厚肉部品にはわずかに高い曲げ力が必要です。どちらのグレードも優れた溶接性を備えていますが、 347 では、熱影響部での炭化ニオブの凝集を防ぐために、溶接中の入熱をより厳密に制御する必要があります。

重要な選択と処理のガイドラインは何ですか?

コストを考慮する中程度の高温溶接アセンブリの場合は 321 を優先します。-超-高温-または核グレード-用途には 347 を選択してください。321 を溶接する場合は、チタンの安定化に合わせて 321 溶加材を使用してください。 347 の場合は、炭化ニオブの安定性を維持するために 347 溶加材を選択してください。海洋または高塩化物環境ではいずれのグレードも使用しないでください。-塩化物環境-では、耐熱性と耐食性を両立させるために 316Ti または二相グレードにアップグレードしてください。