Марки 321 и 347 представляют собой базовую аустенитную сталь 18/8 (марка 304), стабилизированную добавками титана (321) или ниобия (347). Использование этих марок связано с тем, что они не чувствительны к межкристаллитной коррозии после нагрева в интервале карбидовыделения 425-850 °С. Марка 321 является предпочтительной маркой для применений в диапазоне температур примерно до 900 °C, сочетая в себе высокую прочность, устойчивость к образованию накипи и фазовую стабильность с устойчивостью к последующей водной коррозии.

Марка 321H является модификацией 321 с более высоким содержанием углерода для обеспечения повышенной жаропрочности.

Ограничение 321 заключается в том, что титан плохо проходит через высокотемпературную дугу, поэтому его не рекомендуется использовать в качестве сварочного материала. В этом случае предпочтительнее марка 347 - ниобий выполняет ту же задачу по стабилизации карбида, но может переноситься через сварочную дугу. Таким образом, марка 347 является стандартным расходным материалом для сварки 321. Марка 347 лишь изредка используется в качестве материала основного листа.

Как и другие аустенитные марки, марки 321 и 347 обладают отличными характеристиками формовки и сварки, легко поддаются торможению или прокатке и обладают превосходными характеристиками сварки. Отжиг после сварки не требуется. Они также обладают превосходной ударной вязкостью даже при криогенных температурах. Марка 321 плохо полируется, поэтому не рекомендуется для декоративных целей.

Марка 304L более доступна в большинстве форм продукта, поэтому ее обычно используют вместо 321, если требуется просто устойчивость к межкристаллитной коррозии после сварки. Тем не менее, 304L имеет более низкую жаропрочность, чем 321, и поэтому не является лучшим выбором, если требуется устойчивость к рабочей среде при температуре выше 500 °C.

Ключевые свойства

Эти свойства указаны для плоского проката (плиты, листа и рулона) в ASTM A240/A240M. Подобные, но не обязательно идентичные свойства указаны для других продуктов, таких как трубы и прутки, в их соответствующих спецификациях.

Сочинение

Типичные диапазоны состава листов из нержавеющей стали марки 321 приведены в таблице 1.

Таблица 1. Диапазоны состава нержавеющей стали марки 321

Механические свойства

Типичные механические свойства листов из нержавеющей стали марки 321 приведены в таблице 2.

Таблица 2. Механические свойства нержавеющей стали марки 321

Физические свойства

Типичные физические свойства отожженных листов из нержавеющей стали марки 321 приведены в таблице 3.

Таблица 3. Физические свойства нержавеющей стали марки 321 в отожженном состоянии

Сравнение спецификаций классов

Приблизительные сравнения сортов для листов из нержавеющей стали 321 приведены в таблице 4.

Таблица 4. Спецификации марок нержавеющей стали марки 321

Возможные альтернативные оценки

Возможные марки, альтернативные листам из нержавеющей стали марки 321, приведены в таблице 5.

Таблица 5. Возможные альтернативные марки нержавеющей стали марки 321

Устойчивость к коррозии

Эквивалентен марке 304 в отожженном состоянии и выше, если сварное соединение этих марок не подвергалось послесварочному отжигу или если применение предполагает эксплуатацию в диапазоне температур 425–900 °C. Подвержен точечной и щелевой коррозии в теплых хлоридных средах, а также коррозионному растрескиванию под напряжением при температуре выше примерно 60 °C. Считается устойчивым к питьевой воде с содержанием хлоридов примерно до 200 мг/л при температуре окружающей среды, с уменьшением примерно до 150 мг/л при 60 °C.

Термостойкость

Хорошая стойкость к окислению при повторно-кратковременной эксплуатации до 900 °C и при непрерывной эксплуатации до 925 °C. Эти марки хорошо себя зарекомендовали в диапазоне температур 425-900 °C, особенно там, где в последующем присутствуют водные коррозионные условия. 321H имеет более высокую горячую прочность и особенно подходит для высокотемпературных конструкционных применений.

Термическая обработка

Обработка раствором (отжиг) – нагрев до 950-1120 °C и быстрое охлаждение для максимальной коррозионной стойкости.

Стабилизация - нагрев до 870-900°С в течение 1 часа на 25 мм толщины и охлаждение на воздухе. Стабилизация рекомендуется для наиболее жестких условий эксплуатации (выше 425 °C) и особенно для материала, отожженного в верхней части диапазона температур отжига.

Снятие стресса — нагревание до 700 °C в течение 1–2 часов и охлаждение на воздухе.

Эти марки не могут быть упрочнены термической обработкой.

Сварка

Отличная свариваемость всеми стандартными методами плавки, как с присадочными металлами, так и без них. AS 1554.6 предварительно оценивает сварку стали 321 и 347 стержнями или электродами марки 347; версия 347 с высоким содержанием кремния также прошла предварительную квалификацию для сварки 321.

Приложения

Типичные приложения включают в себя:

• Выхлопные коллекторы самолетов
• Компенсаторы
• Сильфоны
• Части печи
• Трубка нагревательного элемента
• Теплообменники
• Тканые или сварные экраны для высокотемпературной переработки полезных ископаемых
• Спирально-сварная труба для горелочных труб и дымоходов
•  
•