Stal nierdzewna 347: niob-stabilizowany,-gatunek spawalny w wysokiej temperaturze

Stal nierdzewna 347 to austenityczna stal nierdzewna stabilizowana niobem (Nb)-. Wykorzystuje niob (10 × C% - 1.0%) w celu zastąpienia tytanu w 321 w celu stabilizacji. Niob łączy się z węglem, tworząc NbC, który zapobiega również korozji międzykrystalicznej. W porównaniu ze stalą 321 ma lepszą-wytrzymałość temperaturową i lepszą wydajność spawania i jest bardziej odpowiedni do elementów wymagających częstego spawania.

Podstawowe parametry

Skład chemiczny (% wag.): C mniejszy lub równy 0,08, Si mniejszy lub równy 1,00, Mn mniejszy lub równy 2,00, P mniejszy lub równy 0,045, S mniejszy lub równy 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-13.00, Nb=0.80-1.20, Fe=Reszta

Właściwości mechaniczne (wyżarzane): Wytrzymałość na rozciąganie większa lub równa 520 MPa, granica plastyczności większa lub równa 205 MPa, Wydłużenie większe lub równe 40%, Twardość Brinella mniejsza lub równa 201HB

Temperatura pracy: od 400 do 870 stopni (praca ciągła), do 925 stopni w przypadku pracy-krótkoterminowej

Gatunki równoważne: SUS347 (JIS), EN 1.4550 (EN), UNS S34700 (ASTM)

Zalety wydajności: Stabilizacja niobu ma większą-stabilność w wysokich temperaturach niż tytan, przy wyższej wytrzymałości na pełzanie niż 321 powyżej 600 stopni; niob nie jest łatwy do wypalenia podczas spawania, a odporność na korozję i wytrzymałość spoiny są bardziej stabilne; doskonała odporność na korozję na kwasy utleniające (kwas azotowy, kwas octowy); nie jest wymagana-obróbka cieplna po spawaniu, co upraszcza proces produkcyjny.

Typowe zastosowania: Rury-pieców wysokotemperaturowych i wymienniki ciepła, kompensatory rurociągów-wysokotemperaturowych, elementy wewnętrzne elektrowni jądrowych (o dobrej odporności na pęcznienie pod wpływem promieniowania), rury wydechowe silników lotniczych i zbiorniki magazynujące kwas azotowy.

Praktyczne pytania i odpowiedzi

P1: Jakie są różnice między stalą nierdzewną 347 i 321? A1: 347 wykorzystuje niob do stabilizacji, podczas gdy 321 wykorzystuje tytan. 347, który ma lepsze właściwości spawalnicze (niob nie jest łatwy do wypalenia) i wyższą-wytrzymałość temperaturową; 321 ma niższy koszt. Wybierz 347 w przypadku komponentów wymagających częstego spawania i-długoterminowej-pracy w wysokiej temperaturze oraz 321 w przypadku ogólnych scenariuszy związanych z-wysokotemperaturową-korozją międzykrystaliczną.

P2: Na co należy zwrócić uwagę podczas obróbki cieplnej 347? A2: Temperaturę roboczą na gorąco należy kontrolować na poziomie 1150-1260 stopni i należy unikać długotrwałego przebywania w zakresie 700-900 stopni, aby zapobiec wytrącaniu się fazy sigma i kruchości; Wyżarzanie pośrednie (1050-1120 stopni, szybkie chłodzenie) jest wymagane podczas obróbki na zimno w celu przywrócenia wytrzymałości.

P3: Czy 347 nadaje się do elementów elektrowni jądrowych? A3: Tak. Ma doskonałą odporność na pęcznienie pod wpływem promieniowania i korozję międzykrystaliczną i może być stosowany jako elementy wewnętrzne reaktorów elektrowni jądrowych i generatorów pary. Spełnia normy dotyczące materiałów nuklearnych (takie jak ASME SA-213), a jego właściwości mechaniczne i odporność na korozję są stabilne po napromieniowaniu.

P4: Jakie materiały spawalnicze są odpowiednie dla 347? A4: Należy wybrać drut spawalniczy ER347 lub elektrodę E347-16, która zawiera taką samą zawartość niobu jak metal nieszlachetny, co zapewni, że spoina będzie miała taki sam efekt stabilizacji i odporność na wysokie temperatury jak metal nieszlachetny. Należy unikać stosowania materiałów spawalniczych niezawierających niobu, gdyż może to prowadzić do korozji międzykrystalicznej spoiny.

P5: Jak rozróżnić stal nierdzewną 347 i 321 prostymi metodami? Odpowiedź 5: Analiza składu chemicznego jest najdokładniejsza – 347 zawiera 0,80–1,20% niobu, natomiast 321 zawiera 0,10–0,30% tytanu. Pod względem wydajności spawania, 347 ma mniejszą porowatość spoiny i lepsze formowanie spoiny niż 321 w tym samym procesie spawania, a niob nie jest łatwy do wypalenia.