Круг AISI 321

Соответствие конструкционной стали AISI 321 круглого сечения

Нержавеющий круг 08Х18Н10Т и его аналог AISI 321 является наиболее подходящим материалом в изготовлении оборудования для производственных процессов в фармацевтической, химической, текстильной промышленности, на предприятиях общественного питания и т. д.

Эта марка стали хорошо зарекомендовала себя в работе при температурах до 800 градусов. Не рекомендуется использовать её в серосодержащей среде. По отзывам специалистов, работающих с нержавейкой, после термической обработки, она хорошо поддается сварке.

Этот сплав отвечает требованиям, изложенным в государственном стандарте ГОСТ 5632-72 и стандартам США ASTM A276, ASTM A314, ASTM A479. Прокат нержавеющей стали используется для изготовления всевозможных изделий, которые имеют антимагнитные свойства, служат долго, соответствуют существующим санитарно - эпидемиологическим (гигиеническим) требованиям и нормам. Он применяется в изготовлении медицинского оборудования, инструментов, кухонной утвари, посуды, предметов личной гигиены. Используется в интерьере, дизайне и т. д. В виде заготовок для изготовления всевозможных деталей применяется во всех видах машиностроения. Сварные конструкции из этого материала отличаются термоустойчивостью.

К отличительным характеристикам AISI 321 можно отнести сопротивляемость (устойчивость) к воздействию агрессивной среды, экологичность и стерильность. Аустенитные стали находят применение во многих сферах жизнедеятельности человека.

Отличительные характеристики марки aisi 321

Сплав AISI 321 отличается высокой сопротивляемостью механическому воздействию, прочностью, не имеет существенных магнитных свойств. Данный материал содержит титан, не подвержен химической коррозии и электрохимической, жаропрочный и долговечный. Оптимален для изготовления всевозможных металлических конструкций, различных изделий, эксплуатирующихся при значительных механических нагрузках. Влажная среда, высокие температуры, агрессивная химическая среда — условия, в которых успешно работают изделия, произведенных из этого материала.

Отличительной характеристикой сплава считается содержание в его составе титана, повышенная процентная доля углерода (в 5 раз). Титановая добавка усложняет процесс сварки металла, необходима повышенная температура в процессе сваривания, в отличие от других сплавов, с отсутствием титановой добавки. Но улучшает качество выполняемых работ. Получаемый шов при сварке не требует температурной обработки, требуется лишь простая очистка и пассивирование. Кроме того, сплав с содержанием титана не поддается полировке до зеркального блеска.

В РФ и странах бывшего СССР производится нержавейка аналогичная aisi 321, это стали 08Х18Н10Т и 12Х18Н10Т. Они имеют схожие характеристики и свойства, используются в тех же условиях эксплуатации. Имея низкий коэффициент теплового расширения, эти сплавы успешно применяются в изготовлении криогенного оборудования, в производстве различных печей, выдерживающих температуру до 800 °C. Для улучшения свойств сплава, при его производстве, кроме титана, добавляют хром, золото, марганец и т. д.

Расшифровка маркировки стали aisi 321 и а ее аналога 12Х18Н10Т

Одним из распространенных названий данного конструкционного материала считается aisi 321 произведенный по стандартам ASTM A276, ASTM A314, ASTM A479. В этом названии отображается название организации разработавшей сплав (институт железа и сплавов в США) и кодовое число отображающие основные характеристики материала. Другое название аналогичного, используемого во всем мире сплава маркируется кодом 304. Еще одним используемым названием является сталь нержавеющая А2.

Одним из основных отличий aisi 321 от материалов с другими названиями является наличие титановой добавки, повышающей качество шва при сварке. В составе стали содержатся следующие элементы:

• железо — 65% (основной компонент);
• хром — до 19%;
• никель — до 12%;
• марганец, титан, кремний — до 2%, 0,45-1%, 0,75% соответственно.

Процентное содержание углерода, фосфора и серы составляет около 0,08, 0,035, 0,02 соответственно.

В РФ, других бывших советских республиках, схожий по характеристикам сплав обозначается по другому — 12Х18Н10Т. Здесь указываются основные элементы, влияющие на свойства данного сплава:

12 — содержание углерода побольше, чем в американском аналоге, указывается в сотых долях процента — 0,12%;

Х18 — добавка хрома обеспечивает сплаву стойкость к коррозии — 18%;

Н10 — наличие никеля позволяет использовать аустенитную сталь в кислотной среде, кроме того придает дополнительную стойкость к коррозии — 10%;

Т — процентное содержание титана в данном сплаве не указывается цифрой, так как его очень мало (до 1%), его наличие позволяет материал качественно сваривать, улучшая характеристики шва, повышая его прочность и долговечность, кроме того титан предотвращает межкристаллическую коррозию, что в значительной степени повышает надежность материала.

В представленной маркировке указываются лишь основные компоненты, которые содержатся в стали. Более полная информация указана в действующем стандарте — ГОСТ 5632-72 и марочниках.

Характеристики сплава aisi 321, использование

Изначально, еще до разработки, этот сплав предполагалось использовать при создании конструкций методом сварки, которые работали бы долгий период времени в условиях агрессивной среды и были бы стойкими к образованию электрохимической коррозии. Аустенитная сталь имеет превосходные характеристики:

• она имеет хорошую стойкостью при соприкосновении со всевозможными химическими веществами;
• способна противостоять воздействию напряжения электрического тока, не ржавеет и не разрушается;
• хорошо работает нагруженной в условиях агрессивных сред;
• может продолжительный период времени эксплуатироваться при температурах до 800 °C.

Прокат этого сплава применяется при изготовлении различных свариваемых конструкций, корпусов печей, всевозможных изделий, эксплуатирующихся при температурах, близких к критическим (температурам плавления). Способность противостоять коррозии позволяет использовать его для изготовления деталей, работающих в сложных технологических процессах, при меняющемся температурном режиме и влажности. Из нержавейки создаются емкости для производства, транспортировки и хранения удобрений, других химикатов.

В справочниках конструкционных материалов подробно описаны свойства этой стали, состав легирующих элементов, информация о возможном ее применении. Это хромоникелевая, высоколегированная с аустенитной структурой сталь, характеризуется высокой жаропрочностью, надежной стойкостью к воздействию химических веществ. Этими свойствами обладает и 12Х18Н10Т — аналогичный российский сплав.

Этот конструкционный материал не является носителем магнитных свойств. Произведенные из него детали не подвергаются закалке (нет необходимости). Существенное содержание углерода позволяет использовать детали (конструкции) из этого металла в работе при температурном режиме 600 °C, с кратковременными подъемами до 800 °C. Их свойства, при этом, не изменяются даже под воздействием высокой нагрузки. Соответственно стоимость нержавеющего круга — высокая.

Сфера применения круга aisi 321

Качественные характеристики этого конструкционного материала позволяют использовать его везде, где к конструкциям, деталям предъявляются высокие требования. В том числе там, где возможна электрохимическая коррозия металла. Его используют:

• в отраслях химической и нефтехимической;
• в фармацевтике и медицине, в текстильной промышленности;
• в изготовлении криогенных установок;
• в производстве автомобилей и авиационной техники;
• в изготовлении коллекторов, котлов, газоотводов, систем отопления и т. д;
• везде, где работа связана с тяжелыми условиями.

Конструкции из аустенитной стали могут длительное время работать в контакте с неорганическими растворителями, разными кислотами невысокой концентрации.

Возможные виды обработки прутков AISI 321

Данный материал хорошо поддается механической обработке в нагретом состоянии. Температура нагрева — до 1250 °C, обрабатывается до понижения температуры изделия — 950 °C. Требуемое время нагрева в 12 раз больше, чем для других углеродистых сталей. Понижение температуры, для обеспечения равномерного распределения углерода по всей структуре изделия, следует проводить также более медленно.

В процессе эксплуатации готовых изделий допустимая температура под нагрузкой не должна превышать 600 °C, возможно кратковременное повышение до 810 °C. Соблюдая эти условия, структура металла не меняется в течении длительной эксплуатации.

Формовка изделий из нержавеющего круга производится с помощью обычного оборудования, но при одинаковых с обычной сталью размерах, требуется в 1,5 – 2 раза больше усилий. Возможны различные виды формовки, такие как вытяжка, волочение, изгиб, придание нужного контура, любые другие виды обработки.

Сварочные работы

Данная сталь (aisi321) изначально разрабатывалась и предназначалась для создания надежных сварных конструкций, поэтому она хорошо поддается сварке. Однако, процесс сваривания этого материала имеет некоторые отличия и сложности по сравнению с другими сталями. Но сварной шов формируется более прочным, пластичным и устойчивым к коррозии.

Для сварки используются специальные электроды 347 серии. Они не «ползут» при температуре более 400 °C. Сварные швы не нуждаются в дополнительной термической обработке. Рекомендуется проводить механическую очистку швов, обработку моющими химическими средствами и пассивацию.

При химической очистке (обработке) сварных швов, рекомендуется применять раствор с 10% содержанием азотной кислоты и 2% содержанием плавиковой кислоты (HF). Температура при очистке должна быть в пределах 20 — 60 °C. Можно использовать другой раствор, с 10% содержанием серной кислоты и 0,5% содержанием азотной, при той же температуре.

Для очистки от окалин, проведения пассивации, используются предназначенные для этого очистительные и пассивирующие пасты. Пассивировать можно 20% раствором азотной кислоты при температуре 20 °C.