Никельсодержащий равнополочный уголок AISI 321: характеристики и применение
Никельсодержащий равнополочный уголок AISI 321 — это профильный прокат из аустенитной нержавеющей стали, стабилизированной титаном. Марка AISI 321 (аналог 12Х18Н10Т по ГОСТ 5632) содержит 9–12 % никеля, 17–19 % хрома и 0,5–0,8 % титана. Именно титан связывает углерод в карбиды TiC, что предотвращает межкристаллитную коррозию при нагреве в интервале 450–850 C. Уголок выпускается горячекатаным или холоднодеформированным с равными полками и прямым углом 90.
Сортамент и геометрические параметры
Прокат поставляется по ASTM A276, ASTM A484, EN 10088-3, ГОСТ 5632. Типовые размеры: полка 20–200 мм, толщина 3–20 мм, длина 6 м или мерная. Кривизна не превышает 0,2 % длины. Для холоднодеформированного уголка допуски по толщине — 0,1 мм, что критично при монтаже обвязочных рам.
| Размер полки, мм | Толщина, мм | Масса 1 м, кг | Предел текучести, МПа | Относительное удлинение, % |
|---|---|---|---|---|
| 25 25 | 3 | 1,12 | 205 | 40 |
| 40 40 | 4 | 2,42 | 205 | 40 |
| 50 50 | 5 | 3,77 | 205 | 40 |
| 63 63 | 6 | 5,72 | 205 | 40 |
| 75 75 | 8 | 9,03 | 205 | 40 |
| 100 100 | 10 | 15,10 | 205 | 40 |
Физико-механические свойства
- Плотность — 7,9 г/см.
- Предел прочности при 20 C — 520–720 МПа.
- Твёрдость по Бринеллю — 187 HB.
- Рабочий диапазон температур — от –196 C до +600 C (кратковременно до 800 C).
- Модуль упругости — 197 ГПа при 20 C.
- Ударная вязкость KCU — 100 Дж/см.
Коррозионная стойкость
Стабилизация титаном обеспечивает стойкость к межкристаллитной коррозии после сварки без последующей термообработки. Уголок AISI 321 устойчив в окислительных средах, азотной и органических кислотах средней концентрации, морской атмосфере, растворах щелочей. В средах с хлоридами возможна питтинговая коррозия при температурах выше 60 C. Скорость коррозии в 65 % азотной кислоте при 60 C — не более 0,1 мм/год.
Технологичность
Уголок AISI 321 сваривается всеми видами сварки: TIG, MIG, ручная дуговая. Рекомендуемые присадочные материалы — ER347, ЭА-400/10Т. Обрабатывается резанием удовлетворительно, склонен к наклёпу. Гибка возможна в холодном состоянии при радиусе не менее двух толщин полки. Аустенитная структура немагнитна в отожжённом состоянии; после холодной деформации возможно слабое магнитное проявление.
Области применения
- Обвязочные рамы и опорные конструкции выпарных аппаратов, теплообменников, реакторов.
- Несущие каркасы в цехах производства азотной и уксусной кислоты.
- Элементы газоходов и дымоходов котельных установок с температурой отходящих газов до 600 C.
- Крепёжные узлы в установках каталитического крекинга и пиролиза.
- Конструкции пищевых производств, работающих с агрессивными моющими средами.
- Опорные элементы трубопроводов в системах с термоциклированием.
Вопросы и ответы
Чем уголок AISI 321 отличается от AISI 304?
Наличие титана 0,5–0,8 % в AISI 321 предотвращает выделение карбидов хрома при нагреве 450–850 C, тогда как AISI 304 склонна к межкристаллитной коррозии после сварки в этом диапазоне.
До какой температуры сохраняется предел текучести?
При 600 C предел текучести снижается до 90–110 МПа. Для длительной эксплуатации при высоких нагрузках рекомендуется ограничивать рабочую температуру 550–600 C.
Требуется ли термообработка после сварки?
Нет. Стабилизация титаном исключает необходимость аустенизации после сварки для большинства сред. Исключение — особо агрессивные среды, где проводится отжиг при 1050–1100 C с охлаждением на воздухе или в воде.
Какой стандарт регламентирует поставку?
Основные стандарты — ASTM A276 (горячекатаный прокат), ASTM A484 (общие требования), EN 10088-3, ГОСТ 5632. По требованию заказчика — с сертификатом EN 10204 3.1.
