321 agusPláta cruach dhosmálta 321His gráid austenític chobhsaithe tíotáiniam den scoth iad araon, ach ní hionann iad. San alt seo, feicfidh tú go beacht na difríochtaí idir a gcomhdhéanamh ceimiceach, a n-airíonna meicniúla, a -iompraíocht ardteochta agus-úsáidí an domhain.

Cad iad 321 agus 321H?
Is steels dhosmálta austenític iad 321 agus 321H araon atá cobhsaithe tíotáiniam. Ciallaíonn cobhsú go gcuirtear tíotáiniam (de ghnáth 5 × an cion carbóin, íosmhéid 0.10%) leis an gcóimhiotal.
Tá tarraingt i bhfad níos láidre ag tíotáiniam chuig carbóin ná mar a dhéanann cróimiam. Nuair a théitear an cruach (le linn táthú nó seirbhís ardteochta), glacann tíotáiniam an carbón ar dtús, ag cruthú cairbídí tíotáiniam neamhdhíobhálach. Cuireann sé seo cosc ar fhoirmiú cairbídí cróimiam ag teorainneacha gráin - is cúis le creimeadh idirghráinneach (ar a dtugtar "lobhadh táthú" go minic).
Mar sin cuireann an dá ghrád in aghaidh íogrú. Ach tá 321H deartha go sonrach d’fheidhmchláir ar ardteocht a bhfuil neart sceith agus airíonna réabtha struis ríthábhachtach.
|
Gné |
321 |
321H |
|
Uimhir UNS |
S32100 |
S32109 |
|
Ábhar carbóin |
Níos lú ná nó cothrom le 0.08% |
0.04 – 0.10% |
|
Ábhar tíotáiniam |
Níos mó ná 5×C nó cothrom leis |
Níos mó ná nó cothrom le 4×(C+N) go 0.70 max |
|
Meicníocht neart bunscoile |
Neartú réitigh |
Réiteach + neartú deascadh chomhdhúile |
|
Is fearr le haghaidh |
Seirbhís ghinearálta ardteochta (suas le 1500 céim F) |
Seirbhís fhadtéarmach, lódáilte-le teocht ard (os cionn 1000 céim F) |
|
Postáil-táthú cóireála teasa? |
Ní gá |
Ní gá |
|
Feidhmchláir tipiciúla |
Cruacha sceite aerárthaí, trealamh ceimiceach, malartóirí teasa |
Coirí, soithí brú, superheaters, píobáin scaglainne |
Comhdhéanamh Ceimiceach: An Difríocht Charbóin
Léiríonn an tábla thíos na príomhdhifríochtaí ceimiceacha de réir ASTM A240.
|
Eilimint |
321 (S32100) |
321H (S32109) |
|
Carbón (C) |
Níos lú ná nó cothrom le 0.08% |
0.04 – 0.10% |
|
Cróimiam (Cr) |
17.0 – 19.0% |
17.0 – 19.0% |
|
Nicil (Ni) |
9.0 – 12.0% |
9.0 – 12.0% |
|
Tíotáiniam (Ti) |
Níos mó ná 5×C nó cothrom leis |
Níos mó ná nó cothrom le 4×(C+N) nóim, 0.70 uas |
|
Mangainéis (Mn) |
Níos lú ná nó cothrom le 2.00% |
Níos lú ná nó cothrom le 2.00% |
|
sileacain (Si) |
Níos lú ná nó cothrom le 0.75% |
Níos lú ná nó cothrom le 0.75% |
|
Fosfar (P) |
Níos lú ná nó cothrom le 0.045% |
Níos lú ná nó cothrom le 0.045% |
|
Sulfar (S) |
Níos lú ná nó cothrom le 0.030% |
Níos lú ná nó cothrom le 0.030% |
|
Nítrigin (N) |
Níos lú ná nó cothrom le 0.10% |
– |
Foinse: ASTM A240 / A240M
Cad a insíonn na huimhreacha duit:
Ligeann 321 carbón suas le 0.08% ach níl aon teorainn níos ísle aige. 321Tá 0.04% carbóin ar a laghad ag teastáil ó H agus ceadaíonn sé suas le 0.10%. Cruthaíonn an carbón breise sin, nuair a chomhcheanglaítear é le tíotáiniam, níos mó cairbídí tíotáiniam le linn seirbhíse ardteochta. Na teorainneacha gráin "bioráin" cairbídí seo agus cuireann siad cosc orthu sleamhnú faoi strus - meicníocht ar a dtugtar neartú deascadh. Sin é an fáth go bhfuil neart creep níos airde ag 321H ná 321.
Airíonna Meicniúla: Teocht Seomra vs. Teocht Ard
Ag teocht an tseomra, tá airíonna meicniúla beagnach comhionann ag 321 agus 321H. Éiríonn an difríocht drámatúil nuair a sháraíonn teochtaí 1000 céim F (537 céim).
Airíonna Teocht an tSeomra (Coinníoll faoi Aibhí)
|
Maoin |
321 |
321H |
|
Neart teanntachta (nóiméad) |
75 ksi (515 MPa) |
75 ksi (515 MPa) |
|
Neart Toradh (0.2% fritháireamh, nóim) |
30 ksi (205 MPa) |
30 ksi (205 MPa) |
|
Fadú (nóiméad) |
40% |
40% |
|
Cruas (uas) |
217 HBW |
217 HBW |
|
Modal Leaisteachas |
28.0 × 10³ ksi (193 GPa) |
28.0 × 10³ ksi (193 GPa) |
Foinsí: ASTM A240, ASME SA-240
-Airíonna Teochta Ard
Tá an grád "H" deartha go sonrach le haghaidh seirbhíse teochta ardaithe. Seo thíos comparáid idir struis incheadaithe ag teochtaí arda de réir ASME Roinn II, Cuid D.
|
Teocht (céim F) |
321 Strus Incheadaithe (ksi) |
321H Strus Incheadaithe (ksi) |
Difríocht |
|
800 |
18.7 |
18.7 |
Dada |
|
1000 |
14.5 |
14.5 |
Dada |
|
1200 |
8.8 |
9.6 |
+9% |
|
1300 |
5.4 |
6.9 |
+28% |
|
1400 |
3.0 |
4.8 |
+60% |
|
1500 |
1.5 |
2.8 |
+87% |
Foinse sonraí: Cód Coire agus Árthaigh Bhrú ASME, Roinn II, Cuid D
Cad a chiallaíonn sé seo: Ag 1500 céim F (816 céim ), is féidir le 321H láimhseáil go sábháilte 87% níos mó struis ná 321. Is é an difríocht ollmhór do threalamh a oibríonn go leanúnach faoi ualach - ar nós feadán superheater nó soitheach brú i ngléasra peitriceimiceach.
Comparáid Neart Creep
Is é creep an dífhoirmiúchán mall buan a tharlaíonn nuair a choinnítear miotail faoi strus ag teocht ard. Maidir le seirbhís fhadtéarmach, is minic go mbíonn neart sreafa níos tábhachtaí ná neart teanntachta gearrthéarmach.
Ag 1200 céim F (649 céim ) faoi strus 10,000 psi:
Rithfidh 321 tar éis thart ar 5,000 uair an chloig
Réabfaidh 321H tar éis thart ar 10,000 uair an chloig - dhá uair sa saol.
Ag 1400 céim F (760 céim ) faoi 5,000 psi:
321 réabfaidh i thart ar 1,000 uair an chloig
Maireann 321H níos mó ná 3,000 uair an chloig.
Sin é an fáth go n-éilíonn cóid árthaigh brú (ASME Roinn VIII) go n-úsáidfí 321H le haghaidh seirbhíse fadtéarmach ardteochta nuair is breithniú dearaidh é sciobadh.
Airíonna Fisiceacha
Tá airíonna fisiceacha beagnach mar an gcéanna ag an dá ghrád toisc go bhfuil a gcomhdhéanamh bonn chomhchosúil.
|
Maoin |
321 / 321H |
|
Dlús |
7.92 – 8.03 g/cm³ (0.286 – 0.290 lb/in³) |
|
Raon Leáphointe |
1400 – 1425 céim (2550 – 2600 céim F) |
|
Seoltacht Theirmeach ( ag 100 céim ) |
16.2 W/m·K |
|
Acmhainn Teasa Sonrach (ag 500 céim) |
540 J/kg·K |
|
Friotaíocht Leictreach ( ag 20 céim ) |
0.73 µΩ·m |
|
Comhéifeacht Leathnú Teirmeach (20–1000 céim ) |
16.6 × 10⁻⁶ / céim |
|
Airíonna Maighnéadacha |
Neamh-mhaighnéadach i riocht anáil |
Fanann an dá ghrád neamh-mhaighnéadach tar éis an análaithe. Is féidir le hoibriú fuar (lúbadh, rollta) maighnéadas beag a chothú, ach ní chuireann sé seo isteach ar fheidhmíocht ardteochta.
Friotaíocht Creimthe
Toisc go bhfuil an dá ghrád tíotáiniam-cobhsaithe, cuireann siad an fhriotaíocht chéanna ar chreimeadh idirghrinneach. Ní bheidh ach an oiread ag fulaingt ó "lobhadh weld" tar éis táthú nó nochtadh do teochtaí idir 800-1600 céim F (425-870 céim ).
I dtimpeallachtaí creimneach eile:
- Creimeadh ginearálta:Tá an dá in aghaidh ocsaídiúcháin agus scálú suas go dtí thart ar 1500 céim F (816 céim) i seirbhís leanúnach, agus 1600 céim F (871 céim) go ham.
- Friotaíocht aigéad:Tá an fhriotaíocht chéanna ag an dá cheann d'aigéid chaolaithe, ach níl ceachtar acu oiriúnach d'aigéid laghdaithe láidre (cosúil le hidreaclórach nó sulfarach te).
- Scoilteadh creimeadh strus clóiríd (SCC):Cosúil le gach steels dhosmálta austenitic, is féidir le 321 agus 321H araon crack i dtuaslagán clóiríd te os cionn 140 céim F (60 céim). Le haghaidh seirbhís sáile nó sáile ag teochtaí arda, smaoinigh ar ghráid dhéphléacsacha nó sárghráid austenitic.
Nóta tábhachtach: Is fearr friotaíocht creimeadh an dá ghrád i riocht an tuaslagáin annealaithe (téite go 1850-2050 céim F / 1010-1120 céim agus fuaraithe go tapa). Mar gheall ar chobhsú tíotáiniam, níl gá le cóireáil teasa iar-táthaithe – buntáiste mór a bhaineann le gráid neamhchobhsaithe amhail 304 nó 304H.
Weldability agus Déantúsaíocht
Tá an dá 321 agus 321H táthú go hálainn. Is féidir iad a cheangal ag baint úsáide as TIG, MIG, bata, nó táthú stua báite. Úsáid miotail líonta meaitseála: ER321 le haghaidh TIG/MIG agus E347 (nó E321) le haghaidh táthú bata. Déanann an tíotáiniam an linn táthú a chobhsú, rud a choscann deascadh cairbíde cróimiam sa chrios a bhfuil tionchar aige ar an teas.
Níl aon réamhthéamh ag teastáil le haghaidh ceachtar den dá ghrád, fiú ar ailt tiubh. Níl cóireáil teasa posttáthaithe ag teastáil ach oiread – is féidir leat an trealamh a tháthú agus a chur go díreach i seirbhís ardteochta gan a bheith buartha faoi íogrú.
Foirmiú agus meaisínithe: Oibríonn an dá cheann-crua go tapa. Bain úsáid as uirlisí géara, luasanna gearrtha íseal, agus neart chuisnithe le haghaidh meaisínithe. Maidir le foirmiú fuar (lúbthacht, rolladh), lig do dhroim an earraigh - d'fhéadfadh 321H, lena charbón beagán níos airde, a bheith beagán níos deacra a fhoirmiú.
Caighdeáin agus Sonraíochtaí
Iarr i gcónaí Deimhniú Tástála Muileann (MTC) a dheimhníonn an grád ceart.
|
Caighdeán |
321 |
321H |
|
ASTM A240 / A240M |
Pláta, leathán, stiall |
Pláta, leathán, stiall |
|
ASME SA 240 |
Feidhmchláir soitheach brú |
Feidhmchláir soitheach brú |
|
UNS |
S32100 |
S32109 |
|
GA |
1.4541 |
1.4912 (teocht ard) |
|
AISI |
321 |
321H |
|
AMS |
5510, 5570, 5645 |
5511, 5571 |
Feidhmchláir: Cathain a Úsáidfidh Cé acu?
Roghnaigh 321 (Caighdeánach) Nuair:
Tá na teochtaí measartha - faoi bhun thart ar 1000 céim F (537 céim) le haghaidh seirbhíse leanúnach.
Ní gá duit uas-neart scealptha – mar shampla, i gcruacha sceite, páirteanna foirnéise nach bhfuil luchtaithe go mór, nó malartóirí teasa a oibríonn faoi bhrú íseal.
Feicfidh an trealamh téamh agus fuarú timthriallach - tá 321 beagán níos resistant do thuirse teirmeach ná 321H toisc go bhfuil níos lú cairbídí ann.
Is fachtóir é costas - tá 321 níos saoire go ginearálta agus tá fáil níos forleithne air ná 321H.
Roghnaigh 321H Nuair:
Sáraíonn na teochtaí 1000 céim F (537 céim ) – go háirithe os cionn 1200 céim F nuair is cúis imní do shreapadóireacht.
Tá an trealamh faoi strus leanúnach – soithigh brú, feadáin forthéiteora coire, píopaí scaglainne, agus imoibreoirí ceimiceacha.
Tá saol seirbhíse fada ag teastáil - is féidir le 321H saol comhpháirte a dhúbailt nó a thrí oiread i gcomparáid le 321 ag teochtaí arda.
Teastaíonn an grád “H” le Cód ASME – sainordaíonn go leor cóid coire agus soithí brú go n-úsáidfear gráid H le haghaidh seirbhíse ardaithe teochta.
Tá codanna tiubh á tháthú agat – cuireann an carbón beagán níos airde i 321H neart ardteochta níos fearr ar fáil sa chrios a bhfuil tionchar aige air.
Conclúid
Tagann an difríocht idir plátaí cruach dhosmálta 321 agus 321H síos ar ábhar carbóin.
Is cruach dhosmálta den scoth é 321 atá cobhsaithe le tíotáiniam le haghaidh feidhmeanna suas go dtí thart ar 1000 céim F (537 céim). Cuireann sé in aghaidh creimeadh idirghráinneach, táthaithe go héasca aige, agus ní gá cóireáil teasa iar-táthaithe a bheith aige.
Is é 321H an leagan ardcharbóin atá deartha le haghaidh seirbhís ualachiompartha fadtéarmach ag teocht os cionn 1000 céim F (537 céim). Ag 1500 céim F, cuireann sé beagnach dhá oiread an strus incheadaithe de chaighdeán 321 ar fáil, rud a fhágann gurb é an t-aon rogha sábháilte é do threalamh ardbhrú, ardteochta.
Mar sin, cén ceann ba chóir duit a cheannach?
Má tá do theocht oibriúcháin faoi bhun 1000 céim F agus nach imní dearaidh é creep, tá caighdeán 321 breá leordhóthanach. Má ritheann do threalamh go leanúnach os cionn 1000 céim F faoi bhrú nó strus suntasach, is é 321H an rogha is fearr.
