I. Introducción al acero inoxidable 321
El acero inoxidable 321 es un acero inoxidable austenítico Ni-Cr-Ti que se utiliza en la fabricación de contenedores resistentes a los ácidos y revestimientos y tuberías de equipos resistentes al desgaste.
- Título japonés: SUS321
- Grado del Reino Unido: 304S12, 321920
- Grado alemán: X10CrNiTi189
- También conocido como: Acero inoxidable austenítico
- Características: Resistencia al desgaste, resistencia a altas temperaturas, resistencia a la fluencia
- Aplicaciones: Aplicaciones industriales con altos requerimientos de resistencia a la corrosión intergranular.
El acero inoxidable 321 se crea añadiendo un elemento de titanio a la composición base del acero inoxidable 304. Su rendimiento es muy similar al del acero inoxidable 304.
La adición de titanio da como resultado una resistencia excepcional a la corrosión ácida y alcalina. Incluso una pequeña cantidad de titanio (alrededor del 1%) añadida al acero inoxidable puede aumentar significativamente su resistencia a la oxidación.
El acero inoxidable austenítico es propenso a sensibilizarse cuando se expone a temperaturas entre 450 ℃ y 850 ℃.
Durante la sensibilización, los carburos, principalmente el carburo de cromo (C23C6), precipitan a lo largo de los granos y en los límites dobles, lo que daña los elementos de aleación vecinos. Esto conduce a corrosión intergranular en ambientes corrosivos específicos.
El acero inoxidable 321 es capaz de resistir la formación de carburo de cromo entre 426 ℃ y 815 ℃ debido a la adición de titanio como elemento estabilizador. Como resultado, exhibe una mejor resistencia a la corrosión intergranular, un rendimiento a altas temperaturas y una mayor resistencia a la fluencia y las fracturas por tensión que el 304 y el 304L.
Además, el 321 también tiene excelentes propiedades de tenacidad, conformabilidad y soldadura a bajas temperaturas. No requiere recocido después de la soldadura.
La característica del acero inoxidable 321 es la presencia de Ti como elemento estabilizador.
Sin embargo, también es una variedad de acero resistente al calor con una apariencia mucho mejor a altas temperaturas en comparación con el 316L.
A diferentes concentraciones y temperaturas de ácidos orgánicos e inorgánicos, especialmente en medios oxidantes, el acero inoxidable 321 muestra una excelente resistencia al desgaste y la corrosión. Se utiliza en la fabricación de recipientes, revestimientos y tuberías de ácido resistentes al desgaste.
El acero inoxidable 321 es un tipo de acero inoxidable austenítico Ni-Cr-Ti. Su rendimiento es muy similar al 304, pero la adición de metal titanio proporciona una mejor resistencia a la corrosión intergranular y resistencia a altas temperaturas. La adición de titanio controla eficazmente la formación de carburo de cromo.
El acero inoxidable 321 tiene una excelente resistencia a la rotura por tensión a alta temperatura y a la fluencia a alta temperatura. Sus propiedades mecánicas de tracción son superiores a las del acero inoxidable 304.
II. Composición de acero inoxidable 321.
| Estándar | GB/T20878 | ASTM A276 | JISG4303 | DIN EN10088-3 |
| Nota | 06Cr18Ni11Ti（0Cr18Ni10Ti） | S32100321 | SUS 321 | X6CrNiTi18-101.4541 |
| W. | ≤0,08 | ≤0,08 | ≤0,08 | 0,08 |
| Sí | 1.00 | 1.00 | ≤1,00 | 1.00 |
| Minnesota | ≤2,00 | ≤2,00 | 2:00 | ≤2,00 |
| PAG | 0,045 | 0,045 | 0,045 | 0,045 |
| s | ≤0,030 | ≤0,030 | ≤0,030 | 0.030 |
| No | 9:00 ~ 12:00 | 9:00 ~ 12:00 | 9:00~13:00 | 9:00 ~ 12:00 |
| cr | 17,0~19,0 | 17,0~19,0 | 17,0~19,0 | 17,0~19,0 |
| Tú | 5°C~0,70 | 5（C+N）~0,70 | >5×C% | 5×C~0,70 |
III. Propiedad física del acero inoxidable 321
| Densidad (g/ cm3 ) 20℃ |
8.03 | |
| Punto de fusión (℃) | 1398~1427 | |
| Capacidad calorífica específica (kJ/(kgK)) 0~100℃ |
0,50 | |
| Conductividad térmica (W/(mK)) |
100°C | 16.3 |
| 500°C | 22.2 | |
| Coeficiente de expansión lineal ( 10-6 /K) |
0~100°C | 16.6 |
| 0~500°C | 18.6 | |
| Resistividad ( Ωmm2 /m) 20 ℃ |
0,72 | |
| Módulo de elasticidad longitudinal (kN/ mm2 ) 20℃ |
193 | |
| Magnético | Ligeramente magnético después de la deformación en frío. | |
Propiedades mecánicas
- Resistencia a la tracción (σb) (MPa): ≥520
- Límite elástico (σ0,2) (MPa): ≥205
- Elongación (δs) (%): ≥40
- Reducción de área (ψ) (%): ≥50
- Dureza: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HV
4. Aplicaciones del acero inoxidable 321.
La adición de titanio al acero inoxidable 321 aumenta su idoneidad para aplicaciones de alta temperatura, lo que lo convierte en una mejor opción que el acero inoxidable 304, que puede sufrir reacciones de sensibilización, y el acero inoxidable 304L, que puede no tener suficiente resistencia a las altas temperaturas.
Los usos comunes de las placas y tubos de acero inoxidable 321 incluyen juntas de expansión térmica, tubos corrugados, componentes para sistemas de escape de aviones, revestimientos para elementos calefactores, componentes del cuerpo de hornos e intercambiadores de calor.
Además, se puede utilizar en áreas donde se requiere una alta resistencia a la corrosión antigrano, como en las industrias química, del carbón y del petróleo, para maquinaria exterior expuesta a la intemperie, materiales de construcción resistentes al calor y piezas difíciles de tratar. .térmicos, tales como:
- Tuberías de combustión de gases residuales de petróleo
- Tubos de escape del motor
- Carcasas de calderas, intercambiadores de calor, componentes de hornos de calefacción.
- Componentes silenciosos para motores diésel.
- Recipientes a presión de calderas
- Vehículos de transporte de productos químicos.
- Juntas de expansión
- Tubos soldados en espiral para tuberías de hornos y secadoras.
Tolerancias del acero inoxidable V.321
Dimensiones y desviaciones permitidas del acero inoxidable 321.
| Grado de desviación | Desviación permitida del diámetro exterior estándar |
| D1 | ±1,5%, con un mínimo de ±0,75 mm. |
| D2 | ±1,0%, con un mínimo de ±0,5 mm. |
| D3 | ±0,75%, con un mínimo de ±0,30 mm. |
| D4 | ±0,50%, con un mínimo de ±0,10 mm. |
La fórmula de peso para tuberías de acero inoxidable: ((Diámetro exterior – Espesor de pared) * Espesor de pared) * 0,02491 = kg/m (peso por metro).
SIERRA. Especificaciones de tratamiento térmico y microestructura.
Especificaciones del tratamiento térmico:
1) Tratamiento térmico de solución a 920-1150 ℃ con enfriamiento rápido;
2) El tratamiento de estabilización se puede realizar previa solicitud a una temperatura de tratamiento térmico de 850-930°C, pero debe especificarse en el contrato.
3) La temperatura de la solución no debe exceder los 1066°C. Si esto ocurre se deberá realizar un tratamiento de estabilización para evitar la precipitación de cromo.
Microestructura:
Caracterizado por una estructura austenítica.
Condiciones de entrega: El producto se entrega generalmente en condiciones de tratamiento térmico. El tipo de tratamiento térmico se especifica en el contrato. Si no se especifica, el producto se entrega sin tratar.
VII. Diferencias entre el acero inoxidable 304 y 321
Tanto el 304 como el 321 pertenecen a la serie 300 de acero inoxidable y tienen poca diferencia en la resistencia a la corrosión.
Sin embargo, en condiciones resistentes al calor de 500 a 600 grados Celsius, se utiliza principalmente acero inoxidable 321. Se ha desarrollado especialmente en el extranjero un tipo de acero resistente al calor llamado 321H, con un contenido de carbono ligeramente mayor que el 321, similar al 1Cr18Ni9Ti de China.
Se añade una cantidad moderada de Ti al acero inoxidable para aumentar su resistencia a la corrosión intergranular.
Esto se debió a la imposibilidad de reducir el contenido de carbono del acero al inicio de la producción de acero inoxidable debido a la tecnología de baja fundición, por lo que se utilizó el método de agregar otros elementos.
Con los avances tecnológicos, ahora se pueden producir variedades de acero inoxidable con bajo y ultra bajo contenido de carbono, de ahí el uso generalizado del material 304.
En este punto, las características de resistencia al calor de 321, 321H o 1Cr18Ni9Ti se vuelven evidentes.
304 es 0Cr18Ni9Ti y 321 es 304 con Ti agregado para mejorar las tendencias a la corrosión intergranular.
El Ti en acero inoxidable 321 actúa como elemento estabilizador, pero también es un tipo de acero resistente al calor que resiste mucho mejor a altas temperaturas que el 316L.
El acero inoxidable 321 tiene una excelente resistencia al desgaste a diferentes concentraciones y temperaturas de ácidos orgánicos, especialmente en medios oxidantes, y se utiliza para fabricar contenedores de ácido resistentes al desgaste y revestimientos de equipos y tuberías de transporte resistentes al desgaste.
El acero inoxidable 321 es un acero inoxidable austenítico Ni-Cr-Mo, su rendimiento es muy similar al 304, pero la adición de metal titanio proporciona una mejor resistencia a la corrosión intergranular y resistencia a altas temperaturas.
La adición de titanio metálico controla eficazmente la formación de carburo de cromo.
El acero inoxidable 321 exhibe propiedades mecánicas superiores de ruptura por tensión a alta temperatura y resistencia a la fluencia a alta temperatura que el acero inoxidable 304.
Los componentes principales del acero inoxidable 304 y del acero inoxidable 304L contienen 18% de cromo (Cr) y 8% de níquel (Ni); su principal diferencia es que el acero inoxidable 304L es un acero 304 con bajo contenido de carbono; en condiciones normales, la resistencia a la corrosión del acero inoxidable 304L es similar a la del acero inoxidable 304, pero después de soldarlo o aliviar la tensión, el acero inoxidable 304L tiene una excelente resistencia a la corrosión intergranular. corrosión.
En términos de precio, el acero inoxidable 304L es superior al acero inoxidable 304. El acero inoxidable 304L es un acero inoxidable con bajo contenido de carbono, principalmente adecuado para procesos de soldadura. Durante la soldadura, el uso de acero inoxidable 304L puede reducir eficazmente la corrosión de la soldadura.
Según los estándares de dureza, el acero inoxidable 304 es superior al acero inoxidable 304L porque el contenido de carbono afecta directamente la dureza del acero inoxidable. También existe la serie de acero inoxidable 304H, donde H significa alto contenido de carbono.
304L es una variante del acero inoxidable 304 con menor contenido de carbono, que se utiliza para ocasiones de soldadura.
El menor contenido de carbono minimiza la precipitación de carburos en la zona afectada por el calor cerca de la soldadura, y la precipitación de carburo puede causar corrosión intergranular (deterioro de la soldadura) del acero inoxidable en ciertos ambientes.
Acero inoxidable 304 frente a 321
304 y 321 son aceros inoxidables austeníticos y su apariencia y propiedades físicas son muy similares. La única ligera diferencia radica en su composición química:
En primer lugar, el acero inoxidable 321 requiere trazas de elemento titanio (Ti) (según la norma ASTM A182-2008, su contenido de Ti no debe ser inferior a 5 veces el contenido de carbono (C), pero no superior al 0,7%. Tenga en cuenta que ambos 304 y 321 tienen un contenido de carbono (C) del 0,08%), mientras que 304 no contiene titanio (Ti).
En segundo lugar, los requisitos para el contenido de níquel (Ni) son ligeramente diferentes, con 304 entre el 8% y el 11% y 321 entre el 9% y el 12%.
En tercer lugar, los requisitos para el contenido de cromo (Cr) son ligeramente diferentes: el 304 está entre el 18 y el 20 % y el 321, entre el 17 y el 19 %.
