Нерђајући челик 304 вс 321: Стандардна наспрам стабилизованих аустенитних легура

 

Који су хемијски састави, механичка својства и примарна употреба 304 и 321?
Класа 304 (УНС С30400) је класични 18/8 аустенитни нерђајући челик. Граде 321 (УНС С32100) има сличну базу од 18% хрома и 9% никла, али додаје титанијум (најмање 5 пута већи од садржаја угљеника) као стабилизујући елемент. Овај додатак титанијума не мења значајно њихову механичку чврстоћу или способност обликовања. 304 користи се свеприсутно у преради хране, кухињском посуђу и архитектонским апликацијама. 321 је одређен за заварене склопове у ваздухопловству, издувним системима и хемијској опреми где ће бити изложени високим температурама.

Како стабилизација титанијума у ​​321 решава кључну слабост стандарда 304?
Када се стандард 304 загреје између 425-850 степени, угљеник мигрира и комбинује се са хромом на границама зрна. Ово формира карбиде хрома, исцрпљујући околно подручје хрома и стварајући пут за интергрануларну корозију. У 321, титанијум има јачи афинитет према угљенику. Уместо тога формира стабилне титанијум карбиде, задржавајући сав хром у раствору како би се одржао уједначен, заштитни слој. Ово спречава "пропадање завара" у зони захваћеном топлотом.

У којим апликацијама је обавезно навести 321 преко уобичајених 304?
Наведите 321 за било коју компоненту која ће бити заварена и која се не може накнадно -термички обрађивати-заваривањем, а која ће касније радити у опсегу температуре таложења карбида (нпр. издувни колектори авиона, експанзиони мехови). Такође је обавезан за делове у непрекидном раду на високим{6}}температурама (400-900 степени) где би дуготрајна изложеност могла да изазове осетљивост на 304, као што је у одређеним цевима размењивача топлоте или деловима пећи.

Да ли постоје неки недостаци коришћења 321 уместо 304?
Главни недостатак је већи трошак материјала због додатка титанијума. Током заваривања, ако је заштита неадекватна, титанијум може да оксидира и изгуби свој стабилизујући ефекат на завареном шаву, што захтева пажљиве поступке заваривања. За апликације које нису заварене и неће бити изложене високим{2}}температурама, коришћење 321 преко 304 не пружа никакву функционалну корист и само додаје непотребне трошкове.

Која је коначна, једноставна смерница за избор између ова два разреда?
Правило се заснива на температури и заваривању. Ако ће ваша компонента бити заварена и накнадно коришћена на температурама изнад 400 степени, или држана у опсегу од 425-850 степени током сервиса, морате да користите 321. За све друге примене опште намене које укључују собну температуру или повремено већу топлоту без заваривања, 304 је исправан и економичнији избор.