AISI 321S сталь

Характеристики марки стали AISI 321S

Стандарт	ASTM A182 - Стандартные спецификации на кованые или катаные фланцы для труб, кованые фитинги, клапаны и детали из легированной и нержавеющей стали, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах ASTM A213 - Стандартные спецификации для бесшовных труб для котлов, пароперегревателей и труб теплообменников из ферритных и аустенитных сталей ASTM A240 - Стандартные спецификации на хром- и никель-хромовые, хром- и марганец-никелевые нержавеющие стали для пластин, листов, полос, служащих для изготовления сосудов, работающих под давлением, а также для общего применения ASTM A269 - Стандартные спецификации для бесшовных и сварных труб из аустенитной нержавеющей стали для общего обслуживания ASTM A403 - Стандартные спецификации для кованых фитингов из аустенитной нержавеющей стали, предназначенных для трубопроводов ASTM A813 - Стандартные спецификации для сварных труб с одинарным или двойным швом из аустенитной нержавеющей стали
Классификация	Нержавеющая сталь
Применение	Листовой прокат, трубы, профили

Основные характеристики

AISI 321S – высокоуглеродистая хромоникелевая сталь аустенитного класса с добавлением титана. Является одной из самых распространенных марок среди сложнолегированных. Сплав характеризуется высокой прочностью, твердостью, ударной вязкостью и пластичностью. Главные преимущества AISI 321 S: устойчивость к коррозии, повышенная жаропрочность и жаростойкость, криогенные свойства. В слабоагрессивной среде диапазон температурных возможностей стали без изменения свойств составляет от -196°С до +600°С, в агрессивной среде верхний температурный порог снижается до +350°С.

Химический состав в % стали AISI 321S

C

Si

Mn

P

S

Cr

Mo

Ni

V

Ti

Cu

W

Fe

<0,12

<0,8

<2,0

<0,035

<0,02

17,0-19,0

<0,5

9,0-11,0

<0,2

<0,7

<0,4

<0,2

Остальное

Основными легирующими компонентами Grade 321S являются хром, обеспечивающий коррозионную стойкость, и никель, способствующий сохранению аустенита и повышающий прочность стали. Сочетание элементов обеспечивает термическое упрочнение стали, способствует повышению ее вязкости и усталостной прочности.

Высокую плотность, прочность и устойчивость к межкристаллитной коррозии обеспечивает титан. Его введение в состав обуславливает довольно высокую стоимость стали AISI 321 S, однако за счет высоких механических и технологических свойств затраты быстро окупаются при эксплуатации проката.

Механические свойства AISI 321S

Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа	515
Предел текучести, 0,2%, МПа	205
Твердость по Бриннелю, HB тип.	163
Усталостная прочность, N/mm2 тип.	260
Относительное удлинение, мин., %	40

Механические свойства при повышенных температурах

Температура испытаний, °С	Предел текучести, σ0,2, МПа	Временное сопротивление разрыву, σв, МПа	Относительное удлинение при разрыве, δ5, %	Относительное сужение, ψ, %	Ударная вязкость KCU при 20°С, Дж/см2
20	225 - 315	550 - 650	46 - 74	66 - 80	215 - 372
500	135 - 205	390 - 440	30 - 42	60 - 70	196 - 353
550	135 - 205	380 - 450	31 - 41	61 - 68	215 - 353
600	120 - 205	340 - 410	28 - 38	51 - 74	196 - 358
650	120 - 195	270 - 390	27 - 37	52 - 73	245 - 353
700	120 - 195	265 - 360	20 - 38	40 - 70	255 - 353

Физические свойства

Плотность стали (удельный вес) AISI 321S – 7,9 г/см³.

Технологические свойства

Материал AISI 321 S не имеет ограничений по свариваемости и не требует последующего нагрева. Швы достаточно очистить от окалины и пассировать. Их термообработка проводится в случаях вероятности возникновения межкристаллитной коррозии.

Сферы применения

AISI 321S востребована в отраслях, требующих особой устойчивости стали к повышенным температурам. Материал используется для:

• производства труб, сосудов и технологического оборудования в нефтехимической и химической промышленности, энергетике, фармацевтике и медицине, пищевой промышленности;

• изготовления сварной аппаратуры (реторты, муфели, детали печной арматуры и выхлопных систем);

• производства теплообменного оборудования;

• изготовления деталей для машино- и автомобилестроения, в авиа- и кораблестроении;

• создания конструкций, работающих на открытом воздухе и в контакте с агрессивными средами (кроме серосодержащих сред);

• отделки конструкций в строительстве и архитектуре.

Обработка

Отжиг: при температуре 1050 - 1010°С, охлаждение на воздухе и в воде.

Пассивация: 0-25 % раствор HNO3 при 20°C.

Очистка поверхности: раствор азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты в пропорциях: 10 % HNO3 + 2% HF при комнатной температуре или 60°C. Серно-азотный кислотный раствор в пропорциях:10 % H2SO4 + 0.5 % HNO3) при 60°C.

Горячая обработка: начальная температура – 1150 - 1260°C; конечная – 900-950°C.

К сведению: любая горячая обработка должна сопровождаться отжигом.

Холодная обработка: сталь хорошо формуется, подвергается растяжению, изгибу и глубокой и ротационной вытяжке, волочению.

К сведению: для формовки используются более мощные машины, чем при обработке углеродистой стали.

Ближайшие эквиваленты

Германия	X10CrNiTi18-9
Европейские (EN)	1.4541
Япония (JIS)	SUS 321
Россия (ГОСТ)	12Х18Н10Т
США	A403 WP321