Baja Tahan Karat 321: Titanium-Korosi Intergranular Stabil-Kelas Tahan

Baja tahan karat 321 adalah titanium-versi perbaikan yang distabilkan dari 304, dengan tambahan 0,10%-0,30% titanium. Titanium secara istimewa digabungkan dengan karbon untuk membentuk TiC, mencegah pengendapan kromium karbida pada batas butir selama pengelasan atau servis suhu tinggi, sehingga secara mendasar memecahkan masalah korosi antar butir 304 dalam kisaran suhu sensitisasi (450-850 derajat).

Parameter Inti

Komposisi Kimia (%): C Kurang dari atau sama dengan 0,08, Si Kurang dari atau sama dengan 1,00, Mn Kurang dari atau sama dengan 2,00, P Kurang dari atau sama dengan 0,045, S Kurang dari atau sama dengan 0,030, Cr=17.00-19.00, Ni=9.00-12.00, Ti=0.10-0.30, Fe=Keseimbangan

Sifat Mekanik (Anil): Kekuatan Tarik Lebih Besar dari atau sama dengan 520MPa, Kekuatan Hasil Lebih Besar dari atau sama dengan 205MPa, Perpanjangan Lebih Besar dari atau sama dengan 40%, Kekerasan Brinell Kurang dari atau sama dengan 201HB

Suhu Layanan: 400 derajat hingga 900 derajat (layanan berkelanjutan), hingga 950 derajat untuk layanan-jangka pendek

Nilai Setara: SUS321 (JIS), EN 1.4541 (EN), UNS S32100 (ASTM)

Keunggulan Kinerja: Stabilisasi titanium memungkinkan ketahanan terhadap korosi antar butir tanpa perlakuan panas-pengelasan; tinggi-kekuatan mulur suhu 22% lebih tinggi dibandingkan 304 pada 600 derajat ; film oksida komposit Cr₂O₃-TiO₂ yang terbentuk pada suhu tinggi memiliki kekompakan yang lebih baik daripada 304, dengan laju penambahan berat oksidasi 30% lebih rendah pada 900 derajat; kemampuan las dan sifat mampu bentuk yang baik.

Aplikasi Khas: Tabung penukar panas-suhu tinggi, jaringan pipa sirkuit sekunder pembangkit listrik tenaga nuklir, tabung tungku perengkahan kimia, sistem pembuangan otomotif (manifold, cangkang konverter katalitik), dan-komponen bersuhu tinggi dalam unit perengkahan katalitik petrokimia.

Tanya Jawab Praktis

Q1: Apa peran titanium dalam baja tahan karat 321? A1: Afinitas Titanium terhadap karbon lebih tinggi dibandingkan dengan kromium. Ia lebih disukai bergabung dengan karbon untuk membentuk TiC yang stabil, menghindari pembentukan Cr₂₃C₆ dan mengakibatkan penipisan kromium pada batas butir. Uji simulasi termal menunjukkan bahwa setelah ditahan pada suhu 650 derajat selama 2 jam, pengendapan kromium karbida pada batas butir 304 mencapai 3,2%, sedangkan 321 hanya 0,8%.

Q2: Apakah "titanium burnout" akan terjadi saat pengelasan 321? A2: Ya. Titanium rentan terhadap oksidasi dan terbakar ketika suhu pengelasan melebihi 1200 derajat. Pengelasan TIG harus diterapkan, dengan arus dikontrol pada 100-140A, waktu tinggal busur dipersingkat, dan perlindungan argon murni digunakan untuk memastikan kandungan titanium tidak kurang dari 0,10%.

Q3: Apa perbedaan antara 321 dan 304 dalam hal ketahanan korosi antar butir? A3: 304 rentan terhadap korosi intergranular jika berada pada kisaran 450-850 derajat untuk waktu yang lama (zona sensitisasi) setelah pengelasan; 321, karena stabilisasi titanium, tidak menghasilkan sensitisasi meskipun tetap berada di zona sensitisasi untuk waktu yang lama, dan memiliki ketahanan korosi intergranular yang sangat baik tanpa perlakuan panas pasca-las.

Q4: Apakah 321 cocok untuk tabung ketel-suhu dan-tekanan tinggi? A4: Ya. Ini memiliki kekuatan mulur suhu tinggi yang sangat baik dan ketahanan terhadap korosi antar butir, dan dapat digunakan sebagai superheater boiler dan tabung pemanas ulang pada kisaran suhu 400-850 derajat dan tekanan kurang dari atau sama dengan 10MPa. Perlu dicatat bahwa ketebalan dinding harus dirancang secara wajar sesuai dengan tekanan kerja untuk memastikan keamanan struktural.

Q5: Bagaimana cara menangani permukaan baja tahan karat 321 untuk meningkatkan ketahanan oksidasi-suhu tinggi? A5: Setelah pemrosesan, lakukan perlakuan pasivasi dengan larutan asam nitrat 25% + 2% asam fluorida (suhu kamar, 20 menit) untuk membentuk film oksida komposit Cr₂O₃-TiO₂ padat; untuk komponen yang digunakan di atas 800 derajat, lapisan keramik tahan suhu tinggi dapat diterapkan pada permukaan untuk lebih meningkatkan ketahanan terhadap oksidasi.