Лист AISI 321

Порядок изготовления листа из стали AISI 321

Сорт стали AISI 321, является логическим развитием стали 304. Для повышения ее параметров в состав был введен титан. Итогом такой операции стало появление стали, вобравшей в себя лучшие параметры основной стали (304), но добавилась прочность, усилилась стойкость к ржавлению, особенно под действием высоких температур. Для выпуска нержавеющего листа AISI 321 разработаны и прошли многократную проверку временем два способа: холодный и горячий прокат. Эти способы полностью отвечают требованиям стандарта EN 10088-2 (ЕС), и нормативам, принятым в США ASTM A 240 и ASME SA-240.

В случае если для производства листа будет использовать технологию холодного проката, то можно быть уверенным в том, что поверхность такого листа будет обладать высоким качеством и хорошими прочностными параметрами.

Вместе с этим, такая технология обладают некоторыми недостатками, в частности:

Холодный прокат достаточно сложен для реализации на практике.

Для выполнения ряда операций потребуется использование специализированного станочного оборудования с высокой мощностью. Получение листа таким способом отличается высокой стоимости.

Горячекатаный метод полностью отвечает требованиями EN 10088-2 (ЕС) и ASTM A 240 (США) и позволяет получать листы большой толщины, эти листы отличает высокая гибкость и малая стоимость.

Нержавеющий лист AISI 321, изготовленный методом горячего проката, не обладает однородной структурой. Вследствие, этого, физико-технические параметры не отличаются постоянством. Кроме этого, горячекатаный прокат обладает более низкой шероховатостью в сравнении с листами холоднокатаными.

Листовой прокат, изготовленный из AISI 321 2B или AISI 321 1D, имеет матовую поверхность.

Использование листового проката из AISI 321 в кислотных средах

В коллекторных устройствах двигателей внутреннего сгорания рабочая температура поднимается до 600 градусов. Сплав AISI 321 имеет такие параметры, именно они позволяют работать этому устройству при такой температуре довольно продолжительное время. При минусовой температуре до -270 градусов этот сплав не изменяет своих параметров.

Листы из этой марки стали, кстати в ЕС, а в частности в Германии ее аналогом являются марки 1.4541, 1.4878, X12CrNiTi18-9, могут быть использованы для работы в средах с высокой содержанием паров кислоты. Нержавейка может быть использована в атмосфере с содержанием таких кислот как:

• серная;
• соляная;
• азотная и многие другие.

Но при этом, их скопление не должно быть большим, а температуры достаточно низкими. В диапазоне средних температур листовой прокат из AISI 321 может быть использован в условиях с содержанием яблочной, лимонной или уксусной кислоты.

Нержавейка может использоваться в условиях, в которых существует азотная кислота. Сплав этого типа обладает стойкостью к ржавлению и отличается хорошей свариваемостью.

Параметры хромоникелевой стали AISI321

Листы, произведенные из сплава AISI 321 стойко переносят воздействие химической или электрохимической коррозии. Это аустенитный сплав, который обогащен титаном и отличается стойкостью к действию высокой температуры. Этот сплав не магнитится. Высоколегированные стали применяют для создания конструкций с применением сварки. Они отличаются длительным сроком эксплуатации. Их такого материала производят изделия, способные выдерживать высокие нагрузки, под воздействием температуры и высокой влажности.

В листовом материале, произведенного из качественных сталей, объем титана больше объем углерода в 5 раз. Присутствие титана повышает качество сварки, получаемого во время выполнения сварных работ.

Сам процесс сварки отличается сложностью, его проведение возможно при наличии высоких температур. Следует отметить, что сварные швы не требуют дополнительной термической или механической обработки. Требуется только провести очистку поверхности.

Наличие титана в составе сплава препятствует получению зеркальной поверхности после шлифовальной обработки.

Аналогом стали AISI 321, на территории Российской федерации выступает сплав под названием 08Х18Н10Т или 12Х18Н10Т. Эти сорта обладают схожими параметрами, их применяют для работы в широком диапазоне температуры. Так как и этих сортов стали, низкий коэффициент теплового расширения, их применяют для производства криогенного оборудования. Кроме этого, из них производят печи, работающие при относительно низких температурах – до 800 градусов.

Химсостав и наименование (расшифровка маркировки) сплава AISI321

Этот материал носит название AISI 321. Его расшифровывают следующим образом:

Буквы говорят об организации, разработавшей этот документ. В нашем случае AISI – это институт сталей и сплавов, расположенный на территории США.

Цифры показывают характеристики сплава. По параметрам, этот сплав 321, близок к AISI 304, иногда ее называют нержавеющая сталь А2.

Высокую свариваемость 321 – й стали обеспечивает титан в химсоставе сплава. Швы из этого материала отличаются высокой прочностью. В химсостав сплава входят в следующие вещества:

• Fe – 65%
• Cr – 19%
• Ni – 12%
• Mn -2%
• Ti -1% -
• C – 0.08%
• P – 0.035%
• S -0.02%

В России этот материал носит маркировку – 12Х18Н10Т. Она расшифровывается следующим образом:

«12» – говорит о количестве углерода, этот параметр измеряют в сотых долях процента.

«Х18» - показывает объем хрома, входящего в структуру сплава, оно составляет 18%. Это вещество поднимает устойчивость стали к ржавлению.

«Н10» - говорит об объеме никеля в сплаве – 10%. Никель обеспечивает допустимость применения этого сплава в средах с высокой кислотностью. Так же, как хром, никель поднимает стойкость стали к ржавлению.

О количестве титана говорит литера «Т», так число после этого символа отсутствует число, то это значит, что его содержится менее 1%. Наличие титана повышает прочность и снижет межкристаллическую коррозию.

В маркировке этого сплава отражены элементы, которые определяют ключевые параметры этого сплав. Для того чтобы понять, какие компоненты еще входят необходимо ознакомится с ГОСТ5632-72. В нем отражён, полный химический состав этого материла.

Сфера применения и параметры AISI 321

При проектировании сплава инженеры руководствовались тем, что собранные из этого металлопроката изделия, в состоянии долгое время эксплуатироваться без потерь эксплуатационных параметров в химически активных средах при этом материал этого класса не должен подвергаться действию химической коррозии.

Сталь AISI 321 обладает следующими параметрами:

• высокий уровень противостояния химическому действию на материал.
• антикоррозионная стойкость к процессам, возникающих на фоне разности зарядов и приводящих к химическим коррозионным процессам.
• изделия, изготовленные из этого материала, хорошо работают в химически активных средах под нагрузкой.
• конструкции, изготовленные из этого материала, способны долгое время работать под температурой до 600 градусов.
• это допускает использование этого сплав для производств деталей и узлов печей, использующиеся при повышенных температурах.

Нержавейка отличается стойкостью к ржавлению, и это допускает применять изделия из нее произведенные в условиях повышенной температуры и влажности. Из этого сплава выпускают емкости, для изготовления и хранения химически агрессивных веществ.

Понимая правила расшифровки названия материала, инженер, прочитав обозначение сплава, всегда поймет, какими параметрами обладает тот или иной сплав и где его можно задействовать.

AISI 321, и её аналог 12Х18Н10Т, это хромоникелевые сплавы, обладающей аустенитной структурой, придающей сплаву стойкость к тепловому воздействию к воздействию различных химикатов.

Нержавейка не магнитится, готовое изделие из этой стали не требует термической обработки, из-за того, что в состав стали входит достаточное количество углерода и это обуславливает применение деталей из этого материала при температуре до 800 градусов. Детали из этого материала не деформируется при высоких нагрузках, и сохраняет свои эксплуатационные параметры. Легирование титаном значительно поднимет себестоимость стали, но это оправдывает затраты, так как, в результате получается сплав, имеющий высокими эксплуатационными характеристиками. Стоимость этой стали довольно высока, но с другой стороны ее параметры позволяют создавать сооружения, способные в течение длительного отрезка времени использоваться в жестких условиях как в производственном помещении, так и на открытом пространстве.

Сфера использования аустенитного сплава AISI 321

Параметры этой стали обусловили широкое применение в производстве и строительстве. Этот материл отменно, показал себя там, где существуют повышенные температуры, избыточный напор и высокая влажность, и имеется возможность появления электрохимической коррозии.

Этот сплав широко применяется в:

• Химической отрасли.
• Медицине и фармацевтике.
• В оборудовании для легкой промышленности.
• При изготовлении оборудования, предназначенного для работы в условиях низких температур.
• при строительстве самолетов, судов и автомобилей
• Оборудовании для лечебных учреждений.
• Холодильники.
• Изготовление котельного оборудования, компонентов отопительных систем. Агрегаты, эксплуатируемые при повышенных тепловых режимах.
• Сварные изделия, использование которых выполняется на свежем воздухе, в помещениях с высокой влажностью и температурой.

Детали и узлы из AISI 321 выполняют свои функциональные обязанности, контактируя с азотной и рядом иных кислот. Сплав не подвергается воздействию неорганических растворителей.

Как можно обрабатывать сплав AISI 321?

Для обработки заготовок в нагретом режиме, температура должна лежать в пределах от 950 до 1250 градусов. Для нагрева придется затратить времени в 12 раз больше чем традиционные стали. Охлаждение должно проводиться также медленно. Это необходимо для того, что бы углерод равномерно распределился структуре металла.

Готовые детали могут быть использованы в температурном диапазоне в 600 градусов. Правда, допускается кратковременный подъем температуры до уровня 800 градусов. В таких режимах, сплав не изменяет свои параметры.

Формирование деталей выполняют с применением оборудования, предназначенного для углеродистых сталей. Но, например, для обработки давлением потребуется использовать в два раз большее давление. Этот материал, может быть подвержен следующим операциям:

• волочение;
• вытяжке;
• формованию контура и изгибу.

Сварные работы по стали AISI 321

Этот материал был разработан в целях создания сплава, детали из которого отличались отличной свариваемостью. Из стали этого сорт производят конструкции, имеющие длительный срок работы.

В отличие от AISI 304 и AISI 304L, сталь 321, сваривать несколько сложнее, но шов получается довольно высокого качества. Это обусловлено пластичностью и стойкости к возникновению межкристаллической коррозии

Для сваривания применяют NB электрод 347 серии. Он отличается высокой сопротивляемостью к ползучести при температурах более 400 градусов. После выполнения сварочных работ, нет необходимости какой – либо механической обработке. Перед выполнением сварочных работ существует необходимость подготовки кромок, то есть их надо очистить. Для этого применяют смеси нескольких кислот, например, азотной и плавиковой или серной и азотной.

Область эксплуатации листовой стали AISI 321

Как и многие аналогичные материалы AISI 321 для производства деталей разной формы и назначения, деталей корпусов. Ее применяют для гарантии безопасности предметов с более низким температурным пределом.

Механические свойства листовой стали AISI 321 при высокой температуре

Механические свойства листа марки AISI 321 при испытании на длительную прочность

Ударная вязкость листовой стали AISI 321

Чуствительность листовой стали AISI 321 к хрупкости при старении

Жаростойкость листа марки AISI 321

Технические параметры листа AISI 321

Физические свойства сталь марки AISI 321

Аналоги стали AISI 321 зарубежных и отечественных марок