Рулон нержавеющей стали AISI 321: аустенитная лента с титановой стабилизацией
Рулон нержавеющей стали AISI 321 — это холоднокатаная или горячекатаная полоса из аустенитной коррозионностойкой стали, легированной титаном в количестве от 0,4 до 0,7 % при содержании углерода не более 0,08 %. Титан связывает углерод в карбиды TiC, что исключает межкристаллитную коррозию в сварных соединениях и в зоне термического влияния при эксплуатации в интервале 450–850 C. Аналог по европейской классификации — 1.4541 (X6CrNiTi18-10), по российской — 12Х18Н10Т. Поставка осуществляется в рулонах массой до 25 т, толщиной 0,3–12 мм, шириной 1000–1500 мм, с кромкой обрезной или необрезной.
Технические характеристики и структура проката
Сталь AISI 321 сохраняет аустенитную структуру при криогенных температурах вплоть до –196 C и не становится ферромагнитной после деформации в той степени, как AISI 304. Предел текучести отожжённого металла — не менее 205 МПа, временное сопротивление — от 520 МПа, относительное удлинение — от 40 %. Рулоны поставляются в состоянии после светлого отжига с травлением или без него, с шероховатостью поверхности 2B, BA, № 4 или HL. Точность прокатки по толщине соответствует допускам EN 10051 и ASTM A480.
| Параметр | Значение | Условие испытания | Стандарт | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести Rp0,2 | 205 | 20 C, отжиг | ASTM A240 | МПа |
| Временное сопротивление | 520–720 | 20 C | EN 10088-2 | МПа |
| Относительное удлинение | 40 | 20 C, A80 мм | ASTM A240 | % |
| Твёрдость по Роквеллу | 95 | HRB, отжиг | ASTM A240 | HRB |
| Содержание титана | 0,4–0,7 | ковшовая проба | ASTM A240 | % |
| Толщина рулона | 0,3–12,0 | холодная/горячая прокатка | EN 10051 | мм |
Области применения
- Корпуса и трубные пучки теплообменников, работающих с паром перегрева до 600 C на НПЗ и ТЭЦ.
- Выхлопные системы и коллекторы двигателей внутреннего сгорания, где температура газов достигает 800 C.
- Оборудование пищевых производств: варочные котлы, пастеризаторы, ёмкости CIP-мойки.
- Аппараты химического синтеза в производстве азотной кислоты и аммиака при умеренной концентрации агрессивных сред.
- Элементы газоочистных установок и дымоходов котельных, контактирующие с дымовыми газами.
- Детали печной арматуры: подвески, ролики, муфели туннельных печей.
Технологические особенности обработки
Рулон AISI 321 хорошо поддаётся гибке, штамповке и глубокой вытяжке без промежуточных отжигов при степенях деформации до 15 %. Сварка выполняется аргонодуговым методом с присадочной проволокой ER347 или ER321; подогрев не требуется. После сварки не возникает склонности к межкристаллитной коррозии благодаря стабилизирующему действию титана. Механическая обработка резанием затруднена из-за склонности к наклёпу — рекомендуется применение СОЖ с высоким содержанием EP-присадок и снижение подачи. Полировка до зеркального блеска возможна, но требует последовательного перехода абразивов.
Условия эксплуатации и ограничения
Сталь AISI 321 устойчива в атмосферных условиях, включая морскую среду, и в слабых органических кислотах. Однако в средах с высоким содержанием хлоридов при температуре выше 60 C возможна питтинговая коррозия. В концентрированных серной и соляной кислотах применение ограничено. Длительная работа при 600–850 C приводит к выделению сигма-фазы и снижению пластичности, поэтому для таких условий предпочтительны стали с ниобием (AISI 347).
Вопросы и ответы
Чем AISI 321 отличается от AISI 304?
AISI 321 содержит титан 0,4–0,7 %, который стабилизирует углерод и предотвращает межкристаллитную коррозию после сварки и длительной работы при 450–850 C. AISI 304 такой стабилизации не имеет.
Какой максимальный диаметр рулона при поставке?
Внутренний диаметр гильзы — 508 или 610 мм, наружный диаметр рулона достигает 1800–2000 мм в зависимости от толщины и массы, которая обычно не превышает 25 т.
Можно ли использовать AISI 321 для пищевого оборудования?
Да, при условии соответствия поверхности требованиям санитарных норм. Обычно применяются рулоны с отделкой 2B или BA, прошедшие пассивацию.
Какая присадочная проволока применяется при сварке AISI 321?
Используется ER347 или ER321 по AWS A5.9. Проволока ER308L также допустима для неответственных соединений, но не обеспечивает стабилизации титаном.
