304 לעומת 321 נירוסטה: סגסוגות אוסטניטיות סטנדרטיות לעומת מיוצבות

 

מהם ההרכבים הכימיים, התכונות המכניות והשימושים העיקריים של 304 ו-321?
דרגה 304 (UNS S30400) היא הנירוסטה האוסטניטית הקלאסית 18/8. לדרגה 321 (UNS S32100) יש בסיס דומה של 18% כרום ו-9% ניקל אך מוסיף טיטניום (לפחות פי 5 מתכולת הפחמן) כאלמנט מייצב. תוספת טיטניום זו אינה משנה משמעותית את החוזק המכני או יכולת הצורה שלהם. 304 משמשת בכל מקום בעיבוד מזון, כלי מטבח ויישומים אדריכליים. 321 מוגדרת עבור מכלולים מרותכים בתעופה וחלל, מערכות פליטה וציוד כימי שבו הם יהיו חשופים לטמפרטורות גבוהות.

כיצד ייצוב טיטניום ב-321 פותר חולשה מרכזית של תקן 304?
כאשר תקן 304 מחומם בין 425-850 מעלות, פחמן נודד ומתחבר עם כרום בגבולות התבואה. זה יוצר כרום קרבידים, מדלדל את השטח שמסביב מכרום ויוצר נתיב לקורוזיה בין-גרעינית. בשנת 321, לטיטניום יש זיקה חזקה יותר לפחמן. הוא יוצר במקום קרבידים טיטניום יציבים, שומר את כל הכרום בתמיסה כדי לשמור על שכבת הגנה אחידה. זה מונע "דעיכת ריתוך" באזור מושפע החום.

באילו יישומים חובה לציין 321 על פני 304 הנפוץ יותר?
ציין 321 עבור כל רכיב שיורתך ואינו יכול לעבור טיפול-בחום-אחרי, ויפעל לאחר מכן בטווח טמפרטורת המשקעים של קרביד (למשל, סעפות פליטה של ​​מטוסים, מפוח הרחבה). זה גם חובה עבור חלקים בשירות רציף של-טמפרטורות גבוהות (400-900 מעלות) שבהם חשיפה ארוכת טווח עלולה לגרום לרגישות ל-304, כגון בחלקי צינורות או חלקים מסוימים של מחליף חום.

האם יש חסרונות בשימוש ב-321 במקום ב-304?
החיסרון העיקרי הוא עלות חומר גבוהה יותר בשל תוספת הטיטניום. במהלך הריתוך, אם המיגון אינו מספק, טיטניום עלול להתחמצן ולאבד את השפעתו המייצבת בתפר הריתוך, מה שמצריך הליכי ריתוך זהירים. עבור יישומים שאינם מרותכים ולא יחוו חשיפה לטמפרטורה גבוהה-, השימוש ב-321 על 304 אינו מספק תועלת פונקציונלית ורק מוסיף עלות מיותרת.

מהו ההנחיה הסופית והפשוטה לבחירה בין שני הציונים הללו?
הכלל מבוסס על טמפרטורה וריתוך. אם הרכיב שלך יהיה מרותך ולאחר מכן בשימוש בטמפרטורות מעל 400 מעלות, או יוחזק בטווח של 425-850 מעלות במהלך השירות, עליך להשתמש ב-321. עבור כל שאר היישומים לשימוש כללי הכוללים טמפרטורת חדר או חום גבוה מדי פעם ללא ריתוך, 304 היא הבחירה הנכונה והחסכונית יותר.