Стальные уголки AISI 321: сортамент, свойства и применение
Стальные уголки AISI 321 — профильный прокат L-образного сечения из аустенитной коррозионностойкой стали, стабилизированной титаном. Марка соответствует российскому аналогу 12Х18Н10Т и стандарту EN 1.4541. Титановая стабилизация блокирует образование карбидов хрома при нагреве в интервале 450–850 C, что исключает межкристаллитную коррозию после сварки и сохраняет пластичность в зонах термического влияния. Уголки поставляются равнополочными и неравнополочными, горячекатаными или холоднодеформированными, с полированной, травленой или матовой поверхностью.
Сортамент и геометрические параметры
Продукция выпускается по ASTM A276, ASTM A484, EN 10088-2 и ГОСТ 5632. Типовые размеры равнополочного уголка — от 20 20 3 мм до 100 100 10 мм, неравнополочного — от 30 20 3 мм до 100 65 8 мм. Длина хлыста — 6 м или 12 м, допускается мерная резка под конкретный заказ. Кривизна прутка не превышает 2 мм на 1 м длины, предельные отклонения по полке — в пределах 0,8 мм для горячекатаных профилей.
| Типоразмер, мм | Толщина полки, 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 |
Химический состав и механические свойства
Массовая доля элементов в стали AISI 321: углерод — не более 0,08 %, хром — 17,0–19,0 %, никель — 9,0–12,0 %, титан — не менее 5 C и не более 0,70 %. Предел прочности при растяжении — 520–720 МПа, твёрдость по Бринеллю — не более 187 HB. Плотность — 7,9 г/см, модуль упругости — 196 ГПа. Материал сохраняет работоспособность в диапазоне от –196 C до +600 C; при температурах выше 600 C наблюдается интенсивное окалинообразование.
Технологические особенности
Уголки AISI 321 свариваются всеми стандартными методами: TIG, MIG, ручная дуговая сварка покрытым электродом. Рекомендуемые присадочные материалы — ER347, E347-16. После сварки термообработка не требуется, поскольку титан связывает углерод и предотвращает сенсибилизацию. Обработка резанием затруднена из-за склонности к наклёпу: применяются малые подачи, обильное охлаждение и твердосплавный инструмент с износостойким покрытием. Гибка выполняется на гидравлических прессах с радиусом не менее двух толщин полки.
Области применения
- Обвязка и опорные рамы теплообменников, работающих с агрессивными средами при температуре до 600 C.
- Несущие конструкции вытяжных систем и газоходов котельных агрегатов.
- Каркасы сушильных камер и печей отжига в металлургическом производстве.
- Элементы крепления трубопроводов на нефтеперерабатывающих и химических установках.
- Опорные конструкции в пищевых и фармацевтических производствах с обязательной санитарной обработкой.
- Узлы морских и речных судов, контактирующие с забортной водой и влажной атмосферой.
Вопросы и ответы
Чем AISI 321 отличается от AISI 304?
Сталь AISI 321 содержит титан, который стабилизирует углерод и предотвращает межкристаллитную коррозию после сварки или эксплуатации при 450–850 C. AISI 304 не имеет стабилизирующих добавок и склонна к сенсибилизации в этом диапазоне.
При какой максимальной температуре можно эксплуатировать уголки AISI 321?
Длительная рабочая температура — до 600 C. Кратковременный нагрев до 800 C допустим без потери коррозионной стойкости благодаря титановой стабилизации.
Требуется ли термообработка после сварки уголков AISI 321?
Нет. Титан связывает углерод в стойкие карбиды TiC, что исключает выделение карбидов хрома по границам зёрен. Постсварочный отжиг не требуется.
Какой присадочный материал применяется для сварки AISI 321?
Используются электроды и проволока марок ER347, E347-16 или ER321. Они содержат ниобий или титан и обеспечивают стойкость сварного шва к межкристаллитной коррозии.
