أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ SUS321: المواصفات والأحجام والمعايير

ما هو SUS321 أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ؟

SUS321 هو المعيار الصناعي الياباني للفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي المثبت بالتيتانيوم- المكافئ لـ AISI 321 وEN 1.4541 (X6CrNiTi18-10). تتم إضافة التيتانيوم بنسبة 5 أضعاف محتوى الكربون بالإضافة إلى النيتروجين، بحد أقصى 0.70%، مما يثبت الكربون على شكل كربيدات تيتانيوم مستقرة. وبالتالي يحافظ الفولاذ على مقاومته للتآكل بعد اللحام وأثناء الخدمة المستمرة في نطاق 450-870 درجة مئوية، حيث ستعاني الدرجات غير المستقرة مثل 304 من ترسيب كربيد الكروم والهجوم الحبيبي. يعد أنبوب SUS321 خيارًا قياسيًا للمبادلات الحرارية وأجزاء الفرن وأنابيب السخان وأنظمة العادم.

تسميات الدرجات المكافئة

نظام التعيين	درجة
أستم / إيسي	321 (UNS S32100)
إن	X6CrNiTi18-10 (1.4541)
جيس	SUS321
بكالوريوس (البريطانية القديمة)	321S31 (58B, 58C)
السويدية SS	2337

المعايير المعمول بها

نموذج المنتج	معيار
أنابيب الغلايات والمبادلات الحرارية غير الملحومة	أستم A213 / أسمي SA213، جيس G3459
الأنابيب الملحومة وغير الملحومة	أستم A312 / أسم SA312، جيس G3463
أنابيب المبادلات الحرارية الملحومة	أستم A249، إن 10217
التركيب الكيميائي للشريط واللوحة	جيس G4303، أستم A240
شهادات التفتيش	إن 10204 3.1 / 3.2

التركيب الكيميائي (ASTM A312 TP321)

حدود التركيب وفقًا لمعيار ASTM A312 للصف TP321، بالنسبة المئوية للوزن:

عنصر	حد (٪)
الكربون (ج)	0.08 كحد أقصى
المنغنيز (من)	2.0 كحد أقصى
السيليكون (سي)	1.0 كحد أقصى
الفوسفور (ف)	0.045 كحد أقصى
الكبريت (S)	0.030 كحد أقصى
الكروم (الكروم)	17.00-19.00
النيكل (ني)	9.00-12.00
النيتروجين (ن)	0.10 كحد أقصى
التيتانيوم (تي)	5 × (C+N) دقيقة، 0.70 كحد أقصى

الخواص الميكانيكية والفيزيائية

ملكية	قيمة
كثافة	8.0 جم/سم3
نقطة الانصهار	1457 درجة مئوية
قوة الشد	515 ميجا باسكال دقيقة
قوة الخضوع (إزاحة 0.2%)	205 ميجا باسكال دقيقة
استطالة	35% دقيقة

رمز النظام المنسق لأنبوب SS 321 هو 73044900. تظهر بيانات مقاومة الزحف المنشورة لـ TP321، على سبيل المثال، قوة تمزق لمدة 100000 ساعة تبلغ حوالي 65 ميجا باسكال عند 600 درجة مئوية وحوالي 22 ميجا باسكال عند 700 درجة مئوية، ولهذا السبب يتم استخدام الدرجة على نطاق واسع لخدمة الفرن والمبادل الحراري في نطاق الزحف.

مخطط الحجم والتسامح الأبعاد

أحجام الأنابيب غير الملحومة التمثيلية ASTM A312 TP321 (القطر الخارجي بالملم، سمك الجدار بالملم):

مصادر القدرة النووية	التطوير التنظيمي (مم)	اس سي اتش 5 اس	إس إتش 10 إس	إس سي إتش 40 إس	سي إتش 80 إس
1/4	13.72	-	1.65	2.24	3.02
1/2	21.34	1.65	2.11	2.77	3.73
1	33.40	1.65	2.77	3.38	4.55
2	60.33	1.65	2.77	3.91	5.54
4	114.30	2.11	3.05	6.02	8.56

تتراوح تفاوتات القطر الخارجي لكل ASTM A312 لأنبوب TP321 غير الملحوم من زائد 0.4 مم / ناقص 0.8 مم لـ NPS 1/8 إلى 1-1/2 حتى زائد 4.8 مم / ناقص 0.8 مم لـ NPS أكثر من 34 إلى 48. تفاوت سمك الجدار هو زائد 20% / ناقص 12.5% ​​للأنابيب غير الملحومة؛ الأنابيب الملحومة تتبع التفاوتات ASTM A999.

ملاحظات التصنيع والخدمة

تتوفر الأنابيب SUS321 في أشكال غير ملحومة وملحومة، مع التصنيع عن طريق التشكيل الساخن أو البارد وأسطح التوصيل ذات النهاية الباردة، والمُلدنة اللامعة، والمصقولة، والمُلدنة والمخللة. تعني الكيمياء المستقرة عدم الحاجة إلى معالجة حرارية بعد اللحام - للخدمة العادية، ودرجة حرارة التلدين الموصى بها لدرجة الكربون القياسية هي 1040 درجة مئوية كحد أدنى (يتم تلدين النوع العالي- من الكربون H، TP321H، عند 1090 درجة مئوية كحد أدنى). للحصول على أعلى قوة زحف أعلى من حوالي 500 درجة مئوية، حدد TP321H وفقًا لمعيار ASTM A213.

الأسئلة المتداولة

ما هو ما يعادل الفولاذ المقاوم للصدأ SUS321؟SUS321 يعادل AISI 321، UNS S32100، EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10)، BS 321S31 وSwedish SS 2337.

لماذا يتم إضافة التيتانيوم إلى الأنابيب SUS321؟يتحد التيتانيوم مع الكربون والنيتروجين لتكوين مركبات مستقرة، مما يمنع استنفاد الكروم عند حدود الحبوب ويحمي من التآكل بين الحبيبات بعد اللحام والخدمة بين 450 و870 درجة مئوية.

ما هي المعايير التي تغطي الأنابيب SUS321؟الأنابيب غير الملحومة: ASTM A213/ASME SA213 وJIS G3459. الأنابيب الملحومة: ASTM A312/ASME SA312 وJIS G3463. أنابيب المبادل الحراري: ASTM A249 وEN 10217. شهادات فحص وفقًا لـ EN 10204 3.1/3.2.

ما هي درجة حرارة الخدمة القصوى لأنبوب SUS321؟تقتصر الخدمة المستمرة عادةً على حوالي 870 درجة مئوية عن طريق الأكسدة؛ فوق 650 درجة مئوية تقريبًا، يخضع التصميم لبيانات تمزق الزحف، ويفضل TP321H لأعلى درجات الحرارة.

هل يتطلب أنبوب SUS321 -معالجة حرارية بعد اللحام؟لا. يعمل تثبيت التيتانيوم على حماية المنطقة المتأثرة بحرارة اللحام-من التحسس، لذلك يتم استخدام أنبوب SUS321 عادةً في حالة اللحام-بدون PWHT.

ما هو الفرق بين TP321 وTP321H؟يحتوي TP321 على 0.08% من الكربون بحد أقصى ويتم تلدينه عند 1040 درجة مئوية كحد أدنى؛ يحتوي TP321H على 0.04-0.10% من الكربون ويتم تلدينه عند 1090 درجة مئوية كحد أدنى، مما يوفر قوة زحف أعلى للتصميم ذي درجة الحرارة المرتفعة.