Процесс легирования предусматривает внесение различных химических веществ в состав металла. Сталь AISI 321 относится к группе высоколегированных металлов с большой концентрацией хрома и никеля. Аустенитная структура определяет основные свойства стали.
Сталь AISI 321
Содержание
- Основные характеристики
- Химический состав
- Механические свойства материала 321
- Физические свойства
- Сферы использования
- Вам также могут быть интересны статьи:
Основные характеристики
Рассматривая сплав AISI 321, технические характеристики которого определяют распространение в самых различных отраслях промышленности, следует учитывать нижеприведенные качества:
- Жаропрочность и жаростойкость. Эти особенности стали позволяют использовать ее при изготовлении ответственных изделий. Трение, эксплуатация в сложных условиях приводит к нагреванию структуры, за счет чего снижаются основные эксплуатационные характеристики. Жаропрочность и жаростойкость определяют то, что структура более устойчива к нагреву. Получаемые изделия могут эксплуатироваться при температуре от 600 до 800 градусов Цельсия. При этом изделие может выдерживать длительное воздействие высокой температуры, сохраняя свои качества.
- Включение в состав титана позволило существенно увеличить устойчивость к межкристаллической коррозии. AISI 321, аналог которого обладает схожими эксплуатационными качествами, за счет добавления титана становится более дорогим материалом.
Физические свойства AISI 321
Несмотря на высокую коррозионную стоимость, что связано с включением в состав большого количества хрома и никеля, AISI 321 не рекомендуется применять в высоко окисляющихся средах.
Российским аналогом данной стали является .
Химический состав
Нержавеющая сталь AISI 321 обладает особым химическим составом, который и определяет основные эксплуатационные характеристики. Основные элементы:
- Основных химическим элементом принято считать углерод. В рассматриваемом случае его концентрация 0,08%. Небольшое количество этого элемента в составе обеспечивает хорошую свариваемость AISI 321 и пластичность структуры.
- За коррозионную стойкость отвечает хром. Для повышения защиты структуры от воздействия высокой влаги и некоторых других веществ концентрация выдерживается в пределе от 17 до 19%.
- Никель также включается в сплав в большой концентрации, около 12%. За счет этого получаемые изделия становятся пластичными и более прочными.
- Марганец включается в структуру AISi, концентрация составляет не более 2%. Он есть у большинства нержавеек.
- Как ранее было отмечено, при изготовлении сплава добавляется и титан, который существенно расширяет область его применения. Однако, процесс внесения этого элемента характеризуется высокой сложностью, что приводит к повышению стоимости металла.
Металлопрокат AISI 321
Химический состав стали AISI 321 определяют то, что материал не обладает магнитными свойствами, однако поверхность не характеризуется устойчивостью к окислению. Особенности состава усложняют процесс закалки.
Механические свойства материала 321
Нержавеющая сталь AISI 321 характеризуется довольно большим количеством свойств:
- Предел текучести выдерживают в пределе 205 МПа.
- Минимальный показатель предела прочности не менее 515 МПа.
- Твердость материала довольно высокая, показатель выдерживается на уровне 163 НВ по Бриннелю.
- При выборе материала учитывается то, какое относительное удлинение. Рассматриваемый сплав имеет показатель 40%.
- Усталостная прочность около 260 N/мм2.
Прочность при повышенных температурах
Довольно высокие механические свойства определяют широкое распространение сплава. Как ранее было отмечено, термическая обработка проводится крайне редко. Это связано с тем, что приходится нагревать заготовку до температуры более 1000 градусов Цельсия. Для этого требуется специальное оборудование, к примеру, современная печь ТВЧ. В некоторых случаях термическая обработка возможна, но процесс достаточно дорогостоящий.
Физические свойства
Рассматриваемая нержавейка АИСИ 321 применяется при изготовлении деталей, которые подвержены механическому воздействию и некоторых химических веществ. К основным физическим свойствам можно отнести нижеприведенные моменты:
- Показатель плотности составляет 7,79 г/см3. Подобная плотность характерна для многих сталей.
- Высокая степень свариваемости позволяет использовать AISI 321 при изготовлении различных сварных конструкций. Как ранее было отмечено, именно низкая концентрация углерода определяет хорошую свариваемость. Проводить сварочные работы можно при применении различного оборудования, подогревать заготовку не нужно.
- Хорошая степень обрабатываемости резанием. Именно поэтому поставляемые заготовки могут подвергаться различной механической обработке: точение, фрезерование, сверление и шлифование.
Трубопроводная арматура
Включение в состав титана определяет существенное повышение стоимости материала. Поэтому рекомендуется использовать его при изготовлении ответственных деталей и механизмов, которые эксплуатируются в сложных условиях.
Сферы использования
Сталь AISI 321, применение которой прежде всего связано с жаропрочностью и коррозионной стойкостью, считается одной из самых распространенных. Особенности химического состава определяют то, что сплав рекомендуется использовать в отраслях, где оказывается высокая температура на поверхность. Примером использования нержавейки назовем:
- Изготовление различных изделий для химической, нефтехимической и текстильной промышленностей.
- В медицине и фармацевтике материал также получил широкое применение.
- Нержавейка используется при производстве сварного оборудования: трубы, муфели, реторы и другие.
- В машиностроении и авиационном строительстве материал цениться по причине коррозионной стойкости и жаропрочности.
- Хорошая жаропрочность определяет применение сплава при создании котлов, газовых устройств, коллекторов сброса и другой аппаратуры. Подобные изделия должны выдерживать длительное воздействие жара.
- При создании теплообменников и различного сварочного оборудования. Теплообменники должны быстро передавать тепло в окружающую среду.
- При создании конструкций, которые применяются на открытом воздухе или при условии сильного нагрева. Обычные металлы не могут прослужить долго в случае эксплуатации над открытом небом, так как выпадающие осадки приводят к появлению коррозии. Со временем она портит декоративные качества изделия и снижает прочность структуры.
Для повышения основных эксплуатационных качеств может проводиться различная термическая обработка. Примером назовем отжиг, который проводится при температуре около 1000 градусов Цельсия. Отпуск проводится при температуре 800 градусов Цельсия, выполняется горячая обработка, для чего материал нагревается до 1300 градусов Цельсия.
Большое распространение получили сварные трубы из листов нержавейки. Применение современных технологий позволяет повысить жесткость и прочность получаемых изделий. На производственные линии поставляется в виде листовой стали или проката, а также прутка.
Источник: