321ステンレス鋼プレートは、多目的で広く使用されているオーステナイトクロムニッケルステンレス鋼です。その定義的な特徴は、チタンの追加です。これにより、炭化物沈殿範囲の温度への暴露後、感作とその後の顆粒間腐食に抵抗するように特異的に設計されています。このプロパティにより、高温アプリケーションに最適な選択肢になります。
321ステンレス鋼プレートは、要求の厳しい環境に適した特性の組み合わせを提供します。
優れた高温強度：高温で機械強度のかなりの部分を保持します（断続的なサービスの場合は最大900°C / 1650°F、継続的なサービスの場合は〜815°C / 1500°F）。
顆粒間腐食に対する耐性：主な利点。チタン（TI）は、炭素と組み合わせて炭化チタン（TIC）を形成することにより、安定剤として機能し、炭化物（CR23C6）が粒境界で形成されないようにします。これにより、腐食抵抗に必要なクロム含有量が保存されます。
良好な一般腐食抵抗：広範囲の大気および軽度の化学環境における304ステンレス鋼に似た、そして多くの場合同一の腐食抵抗を提供します。
製造の容易さ：オーステナイト構造は、優れた形成性と溶接性を提供します。ただし、熱に影響を受けたゾーン（HAZ）で最大の耐食性に耐性のあるアニーリングが推奨されます。
非磁性：アニール状態では、本質的に非磁性です。いくつかのコールドワークは、わずかな磁気を誘発する可能性があります。
321プレートの標準構成範囲は次のとおりです。
| 要素 | パーセンテージ |
|---|---|
| クロム（CR） | 17.00-19.00 |
| ニッケル（NI） | 9.00-12.00 |
| チタン（TI） | ≥5x c％（min） |
| 炭素（c） | ≤0.08 |
| マンガン（MN） | ≤2.00 |
| シリコン（SI） | ≤0.75 |
| リン（P） | ≤0.045 |
| 硫黄 | ≤0.030 |
| 鉄（fe） | バランス |
注：チタンの含有量は通常、炭素含有量の少なくとも5倍になるように制御されますが、0.70％以下です。
321ステンレス鋼プレートの典型的な機械的特性は次のとおりです。
| 財産 | 価値 |
|---|---|
| 抗張力 | 515 MPa（75 ksi）min |
| 降伏強度（0.2％オフセット） | 205 MPa（30 ksi）min |
| 伸長（2 "） | 40％分 |
| 硬度（ブリネル） | 217マックス |
| 硬度（ロックウェルB） | 96マックス |
304のような標準的なステンレス鋼が425°Cから815°C（800°F-1500°F）の間に加熱されると、炭素は粒界に移動し、クロムと反応して炭化クロムを形成します。これは、粒界に隣接する領域からクロムを枯渇させ、腐食攻撃の影響を受けやすく、感作として知られる現象です。
321ステンレス鋼はチタンで「安定化」されます。チタンは、クロムよりも炭素に対してはるかに強い親和性を持っています。したがって、チタンは優先的に炭素と結合して安定したチタン炭化物（TIC）を形成し、高温にさらされた後でも、材料全体で均一な腐食抵抗を維持するためにクロムを固溶体に残します。
321プレートは、高温と腐食が同時の課題であるサービスに指定されています。
航空宇宙：ジェットエンジンコンポーネント、排気マニホールド、アフターバーナー、ヒートシュラウド。
自動車：排気システム、柔軟なコネクタ、触媒コンバーターハウジング。
化学処理：高温で動作する血管、柱、および配管システム。
発電：ボイラーシェル、過熱器チューブ、熱交換器、化石燃料植物のダクト。
オイルとガス：精製プロセスのための圧力容器と配管。
食品加工：高温で繰り返し滅菌を必要とする機器。
アーキテクチャ：後続の溶接が不安定化されていないグレードを感作できる溶接コンポーネント。
溶接：321は、すべての標準融合方法によって容易に溶接できます。最良の結果を得るには、321安定したフィラー金属（ER321など）または347（NB安定化）フィラー金属を使用します。
熱処理：アニーリングは1040-1120°C（1900-2050°F）で実行され、その後、合金を動揺させ、最適な耐食性を達成するために、急速な冷却（消光）が行われます。
ポストウェルドアニーリング（PWA）：チタンの安定化によりリスクが低下しますが、PWAは溶接ゾーンの最大腐食抵抗を回復するために重度の腐食サービスに強くお勧めします。
ホットフォーミング：930°C（1700°F）を超えて行う必要があります。その後、完全なアニールとクエンチが続きます。
冷たい形成：優れた延性により、深刻なコールドフォーミング操作が可能になります。
vs. 304：321は、高温暴露後の粒骨腐食に対する優れた耐性を提供します。室温のアプリケーションの場合、304は多くの場合十分で経済的です。
vs. 316：316は、モリブデンの含有量によるより良い孔食と塩化物耐性耐性を提供しますが、安定していません。 321は、高温強度と安定化に適しています。
vs. 347：347は、安定化のためにチタンの代わりにニオブ（NB）を使用します。それらの特性は非常に似ています。選択は、多くの場合、サプライヤーの可用性、特定の製造要件、または顧客仕様に依存します。
321ステンレス鋼プレートは、高温および腐食性の環境で耐久性を実現するために設計された高性能で安定したオーステナイト合金です。そのチタン安定化化学は、感作を効果的に防止し、熱応力下での信頼性が最も重要な航空宇宙、自動車、および産業暖房セクターの重要な用途に最適な材料となっています。
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