ASTM A312 TP321 安定化オーステナイトパ​​イプ

ASTM A312 TP321 安定化オーステナイトパ​​イプは、溶接され加熱されたオーステナイト系ステンレス鋼の粒界腐食という 1 つの特定の問題を解決するために存在します。 304 と 316L は 400 ～ 850 度の範囲にさらされた後、溶接部で耐食性を失う危険性がありますが、321 はチタンでカーボンをピン留めし、クロムを本来あるべき場所、つまり金属内に保持します。

ASTM A312 TP321 ステンレス鋼管の仕様

パイプ仕様	ASTM A312 / ASME SA 312 ASTM A213 / ASME SA 213 ASTM A269 / ASME SA 269
パイプ規格	DIN、JIS、ASTM、EN、GB、AISI、ASME
パイプの厚さ	0.3mm - 50 mm
溶接管サイズ	5.0 mm - 1219.2 mm
継目無管外径	6.00 mm OD ～ 250 mm OD、サイズは最大 12 インチ NB
パイプスケジュール	SCH 5、SCH10、SCH 40、SCH 80、SCH 80S、SCH 160、SCH XXS、SCH XS
長さ	6m、12m、カット長さ
形状	丸パイプ、角パイプ、角パイプ、油圧パイプ、カスタムパイプ、
パイプ＆チューブタイプ	シームレス / ERW / EFW / 溶接 / 加工管
パイプ＆チューブエンド	プレーンエンド、ベベルエンド、トレッドパイプ

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障害 321 は、障害を防ぐために構築されました。

通常のオーステナイト系ステンレス鋼が溶接中、徐冷中、または使用中に 400 ～ 850 度の範囲で加熱されると、炭素が溶液から出てきて粒界に炭化クロムとして析出します。炭化物の形成により、隣接する金属からクロムが引き出され、不動態化できなくなる薄いクロムが枯渇したゾーンが残ります。

 

腐食性媒体では、その劣化したバンドが優先的に腐食し、金属が粒界に沿ってバラバラになります: 粒界腐食。安定化されていないグレードの溶接熱影響ゾーンは、まさにこの問題が発生する場所です。これが、特定のプロセスサービスで溶接された 304 配管が接合部で特徴的な「ナイフライン」破損を引き起こす理由です。

 

チタンが炭素を中和するしくみ

321 は、古典的な 18-8 の化学反応にチタンを追加します。チタンはクロムよりも強力な炭化物であるため、最初に炭素と結合し、クロム炭化物の代わりに安定した炭化チタンを形成します。クロムは固溶体に留まり、粒界は豊富なままであり、合金は溶接や鋭敏化温度範囲での使用を通じて耐食性を維持します。

 

仕様ではこれをチタンとカーボンの比率で制御します。チタンはカーボン含有量の少なくとも 5 倍でなければならず、これによりカーボンをロックするのに十分なチタンが保証されます。

 

同じロジックが、溶体化焼鈍後に 321 が安定した状態で供給される理由です。焼鈍により炭素が溶体化され、チタン含有量により、その後の加熱で粒界炭化クロムではなく無害な炭化チタンとして再析出します。

 

ASTM A312 に基づく化学組成

要素	組成限界、%
C	0.08 max
Cr	17.0 - 19.0
ニ	9.0 - 12.0
ティ	5 x C 最小、0.70 最大
ん	2.0 max
シ	0.75 max
P	0.045 max
S	0.03 max
N	0.10 max
鉄	バランス

 

ASTM A312 に基づく機械的特性

財産	最小値
抗張力	515 MPa (75 ksi)
降伏強度、0.2% オフセット	205 MPa (30 ksi)
伸長	35%

 

321 は、304 および 316L と同じ範囲の室温特性を提供し、550 ～ 750 度でのクリープおよび破断強度はこれらのグレードよりも高く、これが高温プロセス サービスにおける価値の一部です。焼きなましされた状態では、合金は完全にオーステナイトであり、延性があり、標準的な製造現場での製造が容易です。

 

321 対 321H: H がどこに属するか

財産	TP321	TP321H
炭素	0.08 max	0.04 - 0.10
チタン	5×C分	4×C分
強さのドライバー	耐食性	高温クリープ強度
一般的な使用方法	溶接された腐食が重要な配管	550度を超える加圧サービス

 

321H は、炭化物を強化する制御された高炭素範囲を備えており、約 550 度を超える加圧使用でのクリープ強度と破断強度が向上します。規則: 腐食が重要な溶接配管の場合は 321、壁のクリープが影響する高温加圧ラインの場合は 321H。

 

321 が正しいパイプです。

• 304 が感作される可能性のある施設における溶接配管 - 繰り返し熱が入力される食品、化学、加工プラント
• 航空機および航空宇宙の排気、マニホールド、エンジンのコンポーネント
• 酸や酸化媒体を含む高温の化学プロセス配管
• 安定した構造が必要な過熱器および伝熱管用途
• 良好な高温特性を必要とする熱膨張ループおよび機器

 

321 は、溶接後に鋭敏な入熱が起こらないことを設計が保証できない場合の標準的な回答でもあります。その安定した構造により、溶接後の熱処理なしで熱影響部の耐性が得られます。

 

321 が答えではない場合

• 高塩化物海洋および海水サービス - 321 は塩化物 SCC 耐性がありません。6Mo または二相グレードを使用してください
• モリブデン含有グレードが必要な強力な還元酸
• 304 または 316L が適切なコスト重視の非溶接の一般サービス

 

注文チェックリスト

• グレードと規格: 「TP321 シームレス パイプ、UNS S32100、ASTM A312 準拠」
• サイズ: OD x 壁 (ミリメートル)、または NPS + スケジュール
• 形状：シームレスまたは溶接（溶接の場合は検査レベル）
• サービス温度はお問い合わせください - 321 または 321H を選択します
• 証明書: EN 10204 3.1、熱化学、チタン分析、引張結果

 

321 は 18-8 ファミリーの安定した製品です。価格は 304 よりも少し高く、溶接や熱による腐食が発生する場合に確実性が得られます。敏感な熱影響部を設ける余裕のない設計者にとって、証明書のチタンの列は、長持ちするパイプと粒界に沿って破損するパイプの違いとなります。

 

 

 

 

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