المعالجة الحرارية واللحام للفولاذ المقاوم للصدأ SUS321

لماذا تعتبر المعالجة الحرارية مهمة لـ SUS321

SUS321 (تصنيف JIS، EN 1.4541، UNS S32100) عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ الأوستنيتي مثبت بالتيتانيوم، مع محتوى تيتانيوم لا يقل عن خمسة أضعاف محتوى الكربون. يتحد التيتانيوم مع الكربون لتكوين كربيد التيتانيوم، مما يمنع ترسيب كربيد الكروم عند حدود الحبوب أثناء اللحام أو التعرض لدرجات الحرارة العالية. تحافظ المعالجة الحرارية الصحيحة على هذا الاستقرار وتحدد أداء التآكل ودرجة الحرارة العالية للمادة.

الصلب الحل

المعالجة الحرارية القياسية هي التلدين بالمحلول عند درجة حرارة 1050-1100 درجة مئوية، يليها التبريد السريع في الماء أو التبريد السريع للهواء. يؤدي ذلك إلى إذابة عناصر السبائك في المصفوفة الأوستنيتي، واستعادة الليونة بعد العمل البارد، والحفاظ على التيتانيوم متاحًا لتحقيق الاستقرار اللاحق. بالنسبة للألواح والصفائح، تم تحديد هذه المعالجة في JIS G4304 وG4305؛ تشتمل المتطلبات الميكانيكية على قوة شد لا تقل عن 520 ميجا باسكال وقوة خضوع لا تقل عن 205 ميجا باسكال.

علاج الاستقرار

للخدمة في نطاق التحسس (حوالي 425-860 درجة مئوية) أو بعد اللحام، فإن معالجة التثبيت عند حوالي 850-930 درجة مئوية متبوعة بالتبريد البطيء تسمح للتيتانيوم بالتفاعل بشكل كامل مع الكربون، مما يؤدي إلى ترسيب كربيد التيتانيوم والقضاء على خطر التآكل بين الحبيبات. هذا العلاج هو سمة من سمات الدرجات المستقرة مثل SUS321؛ لا ينبغي الخلط بينه وبين علاجات الشيخوخة المستخدمة في تصلب الفولاذ بالترسيب.

تخفيف الضغط على الأجزاء المعالجة على البارد

عندما يكون تخفيف الضغط مطلوبًا بعد التشكيل البارد الشديد، يتم تنفيذه في نطاق التثبيت بدلاً من نافذة التحسس، بحيث تحافظ المادة على مقاومتها للتآكل. تخفيف الضغط في درجات الحرارة المنخفضة أقل من حوالي 400 درجة مئوية يعطي استرخاء جزئي فقط ونادرا ما يستخدم للدرجات الأوستنيتي.

لحام SUS321

يتمتع SUS321 بقابلية لحام جيدة، ولكن يتأكسد التيتانيوم بسهولة في القوس. استخدم الأسطح النظيفة، ودرع الأرجون عالي النقاء (99.99٪ على الأقل)، وقوس قصير ومدخلات حرارة منخفضة. لحام TIG و MIG شائع. يتم استخدام SMAW للأقسام الأكثر سمكًا. التسخين المسبق غير مطلوب عمومًا؛ أبقِ درجة حرارة الممرات البينية منخفضة، لا تزيد عادةً عن 150 درجة مئوية، للحد من نمو الحبوب. معادن الحشو الموصى بها هي ER347/E347 (مثبت بالنيوبيوم) أو ER321/E321 (مثبت بالتيتانيوم). المعالجة الحرارية بعد اللحام ليست مطلوبة عادة؛ حيث يتم تحديد الحد الأقصى لمقاومة التآكل، يتم تطبيق التثبيت عند درجة حرارة 850-950 درجة مئوية مع التبريد البطيء.

التعليمات

1. ما هي درجة حرارة التلدين المحلول لـ SUS321؟

1050-1100 درجة مئوية مع التبريد السريع، عن طريق التبريد بالماء أو التبريد السريع بالهواء.

2. هل يحتاج SUS321 إلى علاج الشيخوخة؟

لا. تستخدم الدرجات الأوستنيتي المستقرة التلدين عند درجة حرارة حوالي 850-930 درجة مئوية؛ تنطبق علاجات الشيخوخة على درجات تصلب هطول الأمطار.

3. لماذا يستقر عند 850-930 درجة مئوية؟

لترسيب كربيد التيتانيوم بحيث لا يتمكن الكربون من تكوين كربيد الكروم عند حدود الحبوب أثناء الخدمة اللاحقة.

4. ما هو معدن الحشو المستخدم في اللحام SUS321؟

ويشيع استخدام ER347/E347-16 (مثبت النيوبيوم)؛ يعتبر ER321/E321-16 بديلاً.

5. هل التسخين المسبق مطلوب؟

عموما لا. إبقاء درجة حرارة الممرات منخفضة، ويفضل ألا تزيد عن 150 درجة مئوية.

6. ما هو حد درجة حرارة الخدمة لـ SUS321؟

بالنسبة لخدمة مقاومة الزحف، فإن SUS321 مناسب حتى حوالي 700 درجة مئوية، أعلى من 304 غير المستقر.

7. هل المعالجة الحرارية بعد اللحام مطلوبة؟

ليس عادة؛ يتم تطبيق التثبيت الصلب عند 850-950 درجة مئوية فقط عند الحاجة إلى أقصى مقاومة للتآكل.