SUS321不锈钢的机械性能

321不锈钢性能介绍，奥氏体不锈钢大比拼~

　　321不锈钢主要应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器，建材耐热零件及热处理有困难的零件等。这些不是专业的人士可能都不怎么知道，那么对于321不锈钢性能的相关知识大家可能也还不是很了解，那么接下来我们一起来看看。



　　一、321不锈钢性能介绍

　　321不锈钢其中的Ti作为稳定化元素存在,但它同时是热强钢种,在高温方面比316L要好的多.321不锈钢在不同浓度、不同温度的有机酸和无机酸中,尤其是在氧化性介质中具有良好的耐磨蚀性能,用于制造耐磨酸容器和耐磨设备的衬里、输送管道。
　　321不锈钢是Ni-Cr-Ti型奥氏体不锈钢，其性能与304非常相似，但是由于加入了金属钛，使其具有了更好的耐晶界腐蚀性及高温强度。由于添加金属钛，使其有效的控制了碳化铬的形成。
　　321不锈钢具有的优异的高温应力破断(Stress Rupture)性能及高温抗蠕变性能(Creep Resistance)应力机械性能都优于304不锈钢。




　　二、321与304、316L的对比

　　以上三种都是奥氏体不锈钢，他们的机械性能都不错，包括：冷加工，冲压，折边，深冲等等。304是最常规的奥氏体不锈钢，价格比较便宜，使用最广泛，只要不接触强酸碱，均可以使用。321一般用于化工行业，抗强酸碱，材料含TI，具有较强的抗腐蚀能力，但是，成本比304贵。316L一般用于高抗腐蚀的环境中，如：海水，电镀槽，手表，医疗设备等，抗腐蚀能力和机械性能均优于上面两种，但是，成本也是最贵的。
　　304为奥氏体铬镍不锈钢，主要成分为0Cr18Ni9或0Cr18Ni10,属于替代321不锈钢的型号，但不含钛，更多的考虑民用;而316L为超低碳奥氏体铬镍钼不锈钢，主要成分为00Cr17Ni14Mo2，硬度较304低，耐磨性稍差，但抗晶间腐蚀能力强，可以应用于含有少量氯离子等恶劣酸性条件，主要面向化工行业，不适合使用于民用产品场合，在与铁器等接触过程中，表面划伤后会引起渗碳，从而生锈，影响美观和耐腐蚀性能。




　　三、321材质性能与应用领域

　　321钢的冷、热加工件能优良，适宜的热加工温度为900～1150℃，冷加工性能良好，可承受任何形式的冷加工和冷成型。生产板、管、丝、带、管、棒锻件等冶金产品不会出现特殊困难。
　　321钢的热处理工艺通常采用固溶退火，固溶温度为950～1150℃，冷却方式以水冷为宜，薄截面产品可以空冷，冷加工中间退火温度为850～970℃，保温后快冷。此钢亦可采用稳定化处理，热处理温度为850～930℃。
　　321奥氏体型不锈耐酸钢。有较高的抗晶间腐蚀能力，对一些有机酸和无机酸(尤其是在氧化性介质中)具有良好的耐腐蚀性能 用于制造耐酸输送管道，大型锅炉过热器、再热器、蒸汽管道、石油化工的热交换器等。

321属于美标含钛型奥氏体不锈钢，执行标准：ASTM A240/A240M-19
321不锈钢其性能与304非常相似，但是由于加入了金属钛，使其具有了更好的耐晶界腐蚀性及高温强度。由于添加金属钛，使其有效的控制了碳化铬的形成。
321不锈钢化学成分如下图：

321不锈钢行业应用：
应用于抗晶界腐蚀性要求高化学、煤炭、石油产业的野外露天机器，建材耐热零件及热处理有困难的零件
1 . 石油废气燃烧管道
2 . 发动机排气管
3 . 锅炉外壳，热交换器，加热炉部件
4 . 柴油机用消音部件
5 . 锅炉压力容器
6 . 化学品运输车
7 . 伸缩接头
8 . 燃炉管道及烘干机用螺旋焊管

合金321和347在高温下的典型机械性能如下表所示。在1000°F (538°C)及更高的温度环境中，这些稳定合金的强度明显高于不稳定的304合金。
含碳量高的合金321H和347H（UNS32109和S34700）在1000°F (537°C)以上的环境中具有更高的强度。合金347H的ASME最大许用设计应力数据显示这个等级的强度比含碳量较低的合金347高。合金321H不允许用于Section VIII的应用，而且对于Section III的应用，只限于800°F (427°C)或以下的温度。 合金321和347不锈钢的典型蠕变及应力破裂数据如下表所示。稳定合金在高温中的蠕变及应力破裂强度高于不稳定合金304和304L。合金321和347这些优越的性能使其适用于高温作业的承压零件，例如我们常见的锅炉及压力容器。 　　321和347的冲击强度 　　测试温度 　　　　夏比冲击能量吸收 　　°F °C Ft-lb Joules 　　　　75 24 90 122 　　　　-25 -32 66 89 　　　　-80 -62 57 78 　　ASTM A 240和ASME SA-240
要求的室温下机械性能的最小值 　　类型 　　　　　　屈服强度
.2% Offset
psi (MPa) 极限抗拉强度
psi (MPa) 延伸率 (%) 　　　　321 30,000
(205) 75,000
(515) 40.0 　　　　347 30,000
(205) 75,000
(515) 40.0 　　ASTM A 240和ASME SA-240
要求的室温下机械性能的最小值 　　类型 　　　　　　　　　　　　　　硬度，最大值 　　板 　　片 条 　　　　321 217
Brinell 95Rb 95Rb 　　　　347 201
Brinell 92Rb 92Rb 　　高温条件下的抗拉性能
合金321 (0.036 英寸厚/ 0.9 mm 厚) 　　测试问题 　　　　　　屈服强度
.2% Offset psi
(MPa) 极限抗拉强度
psi
(MPa) %延伸率 　　　　　　°F °C 　　　　68 20 31,400
(215) 85,000
(590) 55.0 　　　　400 204 23,500
(160) 66,600
(455) 38.0 　　　　800 427 19,380
(130) 66,300
(455) 32.0 　　　　1000 538 19,010
(130) 64,400
(440) 32.0 　　　　1200 649 19,000
(130) 55,800
(380) 28.0 　　　　1350 732 18,890
(130) 41,500
(285) 26.0 　　　　1500 816 17,200
(115) 26,000
(180) 45.0 　　高温条件下的拉伸性能
合金347 (0.060 英寸厚/ 1.54 mm 厚) 　　测试温度 　　　　　　屈服强度
.2% Offset psi
(MPa) 极限抗拉强度
psi
(MPa) %延伸率 　　　　　　°F °C 　　　　68 20 36,500
(250) 93,250
(640) 45.0 　　　　400 204 36,600
(250) 73,570
(505) 36.0 　　　　800 427 29,680
(205) 69,500
(475) 30.0 　　　　1000 538 27,400
(190) 63,510
(435) 27.0 　　　　1200 649 24,475
(165) 52,300
(360) 26.0 　　　　1350 732 22,800
(155) 39,280
(270) 40.0 　　　　1500 816 18,600
(125) 26,400
(180) 50.0 奥氏体不锈钢被认为是最容易焊接的合金钢，可以用所有的融合物焊接，也进行电阻焊接。
生产奥氏体不锈钢的焊接接点时要考虑两个因素：1）保持其耐腐蚀性，2）避免开裂。
焊接时必须要注意保持合金321和347里的稳定化元素。合金321里面的钛更容易流失，而合金347就经常性容易流失钶。需要避免石油和其他污染源里面的碳元素以及空气里面的氮元素。因此，不管是焊接稳定性良好的合金还是不稳定的合金时，都要注意保持清洁以及保护好惰性气体。
焊接奥氏体组织结构的金属时，在操作过程中很容易分裂。由于这个原因，合金321和合金347在重新凝固时需要加少量铁酸盐使其裂纹敏感性降到最低。含钶的不锈钢比含钛的不锈钢更容易热裂。
匹配的填充金属可用于合金321跟347等稳定钢的焊接。合金347的匹配填充金属有时也可用于合金321的焊接。
这些稳定的合金可以加入到其他的不锈钢或者碳钢中。合金309（23% Cr-13.5%Ni）或者是镍基填充金属都可以具有这种用途。 合金321和347的退火温度范围是1800 -- 2000°F (928 to 1093°C).。虽然退火的主要目的是增强合金的柔软度及延展性，但是在800 -- 1500°F (427 to 816°C)碳化物沉淀的范围内还可以消除应力，而不会产生粒间腐蚀。虽然在这个温度内的长期加热在某种程度上会降低合金的一般防腐蚀能力，但是合金321和347在800 -- 1500°F (427 to 816°C)的温度范围内退火几个小时后却可以消除应力，而其的一般防腐蚀能力也不会显著降低。就象强调的一样，在800 ---- 1500°F (427 to 816°C)的范围内低温退火并不会导致粒间腐蚀。
如果想要达到最佳的延展性的话，建议使用较高的退火温度1800 to 2000°F (928 to 1093°C)。
当把这些镍?不锈钢加工成设备，而这些设备需要最大程度防止碳化铬沉淀时，必须要认识到钶的稳定性跟钛是不一样的。由于这些原因，应用合金321时，稳定的程度及保护导致的结果就没有那么明显了。
耐腐蚀性需要达到最大化的时候，321合金必须采取稳定退火处理。在1550to 1650°F (843 to 899°C)温度范围内加热最高至5小时，加热时间根据厚度而定。这个温度范围超过了碳化铬形成的温度范围，这个温度也足以分解和溶解之前已经形成的碳化铬。另外，在这个温度，钛可以跟碳结合形成无害的钛化碳。结果是?被还原成固溶体，而碳就被迫跟钛结合形成无害的碳化物。
含钶的稳定合金347就不需要经常用到这种额外的处理。
在氧化环境中完成热处理后，退火后的氧化物到除锈溶液中去除，例如硝酸和氢氟酸的混合溶液。除锈后，应彻底冲洗不锈钢表面，冲洗掉残留的酸性溶液。
这些合金不能通过热处理来达到硬化。 不管腐蚀性怎么样，不锈钢在使用和制造的过程中都要保持其表面清洁，即使是在正常的工作环境下。
在焊接时采用惰性气体加工，焊接过程中形成的锈皮和熔渣通过不锈钢刷清除。普通碳钢刷会在不锈钢的表面留下碳钢粒子，这些粒子最终会导致表面生锈。在要求严格的情况下，焊接区域要经过除锈溶液处理（如硝酸和氢氟酸混合溶液）来去除锈皮和熔渣，除锈后，应彻底冲洗不锈钢表面，冲洗掉残留的酸性溶液。
内陆，轻工业用的材料，所需要的维护比较少，只有遮蔽区域有时需要用加压水清洗。重工业则建议经常清洗，去除积聚的灰尘，这些灰尘最终有可能引起腐蚀和损坏不锈钢的表面外观。
适当的设计有助于清洗。带圆抹角，内圆角，无缝隙的设备，有利于清洗和表面抛光。

SUS321是钛稳定化的奥氏体不锈钢，加了钛提高了晶间腐蚀性能，在大气中和在不同有机酸无机酸中，特别是在氧化性介质中具有较好的耐蚀性。此钢并具有良好的高温力学性能。可用超低碳不锈钢代替。除高温或是耐氢腐蚀外一般不推荐使用。

 

一、SUS321对应牌号：1、国标GB-T标准：数字牌号：S32168、新牌号："06Cr18Ni11Ti

国,旧牌号："1Cr18Ni9Ti

0Cr18Ni10Ti",2、美标：ASTMA标准：S32100，SAE标准："30321

"，UNS标准：321，3、日标JIS标准：sus321，4、德标DIN标准："1.4541

"5、欧标EN标准：X6CrNiTi18-10，法标NF标准：z6cnt18-11，英标BS标准：321s31,321s12，瑞典：NTR标准：AIST。

 

二、SUS321化学成分：⑴碳C：≤0.08，⑵硅Si：≤1.00，⑶锰Mn：≤2.00，⑷磷P：≤0.045，⑸硫S：≤0.030，⑹铬Cr：17.00～19.00，⑺镍Ni：9.00～12.00，⑻钼Mo—，⑼氮N：—，⑽铜Cu：—，⑾其它元素：Ti≥5C~0.70。

 

三、SUS321物理性能：①密度密度(20℃)

/kg/dm3:"8.03,②熔点/℃:1398~1427,③比热容(0~100℃)/kg/(kg.k):0.5",④热导率/w/(m.k)

100℃-:"16.3",⑸热导率/w/(m.k)

500℃-:

"22.2",⑥线胀系数

/(10-6/k)

0~100℃:"16.6",⑦线胀系数/(10-6/k)

0~546℃:

"18.6",⑧电阻率（20℃）

/（Ω.mm2/m):"0.72",⑨纵向弹性模量

（20℃）/GPa:"193，⑩磁性:无。

 

四、SUS321力学性能:⑴交货状态：棒材固溶处理，板材固溶酸洗，⑵抗拉强度（RM/MPa）：520，⑶延伸强度（Rp0.2/MPa）：205，⑷伸长率A/%：40，⑸断面收缩率（Z/%）：50。

 

五、SUS321热处理：①硬度HBW≤：固溶187，硬度HRB≤：90，②加热温度：920~1150，③加热方式：快冷。

 

SUS321应用领域：用于高温或是耐氢腐蚀材料。制作在400-900度腐蚀条件下使用的部件，高温用焊接结构部件

SUS321是一款钢材，抗拉强度 ≥520，条件屈服强度≥205。
SUS321
●特性及适用范围：
添加Ti提高耐晶间腐蚀性，不推荐用作装饰部件。
●耐腐蚀性能：
SUS321、SUS347及SUS348 是分别以钛，铌加钽、铌稳定化的不锈钢，适宜作高温下使用的焊接构件。348是一种适用于核动力工业的不锈钢，对钽和钻的合量有着一定的限制。
●化学成份：
碳 C ：≤0.08
硅 Si：≤1.00
锰 Mn：≤2.00
硫 S ：≤0.030
磷 P ：≤0.035
铬 Cr：17.00～19.00
镍 Ni：9.00～12.00
钛 Ti：≥5×C%
●力学性能：
断面收缩率 ψ (%)：≥50
硬度 ：≤187HB;≤90HRB;≤200HV
●热处理规范及金相组织：
热处理规范：
1)固溶920～1150℃快冷;
2)根据需方要求可进行稳定化处理,热处理温度为850～930℃,但必须在合同中注明。
金相组织：组织特征为奥氏体型。
●交货状态：一般以热处理状态交货

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吴江市17156263795： 321钢板特性? - ？
陀云泽力： 321不锈钢板其中的Ti作为稳定化元素存在,但它同时是热强钢种,在高温方面比316L不锈钢板要好的多.321不锈钢板在不同浓度、不同温度的有机酸和无机酸中,尤其是在氧化性介质中具有良好的耐磨蚀性能,用于制造耐磨酸容器和耐磨设备的衬里、输送管道. 321不锈钢板是Ni-Cr-Mo型奥氏体不锈钢板,其性能与304不锈钢板非常相似,但是由于加入了金属钛,使其具有了更好的耐晶界腐蚀性及高温强度.由于添加金属钛,使其有效的控制了碳化铬的形成. 321不锈钢板具有的优异的高温应力破断(Stress Rupture)性能及高温抗潜变性能(Creep Resistance)应力机械性能都优于304不锈钢板.

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陀云泽力： 首先321不锈钢是奥氏体不锈钢中的一种,它与304的性能非常相似,但是又有着区别.主要是由于321不锈钢里面加入了金属钛,使它具有非常好的耐晶界腐蚀性,而且它的高温强度也很好,金属钛的加入还可以非常有效地控制碳化铬的形成.再就是321不锈钢的高温应力破断性能也是非常好的,在高温抗蠕变性能和应力机械性能上321不锈钢都远远的超过304不锈钢.在不同的浓度和温度的无机酸和有机酸中,321不锈钢表现出非常好的耐腐蚀性能,在制造耐磨设备的输送管道和容器上,它的应用还是比较多的.

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