Обидва316L і 321являють собою аустенітні нержавіючі сталі з приблизно однаковим вмістом хрому (16-18%) і нікелю (10-14%). Різниця зводиться до однієї легуючої добавки:
316L містить 2,0-3,0% молібдену. Саме молібден надає 316L стійкість до точкової та щілинної корозії в хлоридних середовищах. Це також те, що робить 316L дорожчим за 321 на більшості ринків.
321 містить титан, доданий мінімум 5 x C% (вміст вуглецю). Титан зв’язує вуглець у вигляді карбіду титану, запобігаючи випаданню карбіду хрому на межі зерен, коли метал нагрівається від 425 до 900 градусів Цельсія. Це називається стабілізацією, і саме тому 321 може працювати при температурах, за яких 316L, навіть у формі з низьким-вуглецем, починає боротися.
Форми продукту
Бар і штанга
Тарілка та лист
Котушка та стрічка
Труби та труби
Фітинг: фланець, трійник, коліно, редуктор тощо.
Кування: кільце, вал, коло, блок тощо.
| елемент | 316L (%) | 321 (%) |
|---|---|---|
| Хром | 16.0 - 18.0 | 17.0 - 19.0 |
| Нікель | 10.0 - 14.0 | 9.0 - 12.0 |
| Молібден | 2.0 - 3.0 | -- |
| Титан | -- | 5 x C мін., 0,70 макс |
| Карбон | 0,035 макс | 0,08 макс |
| Марганець | 2,00 макс | 2,00 макс |
| Кремній | 0,75 макс | 0,75 макс |
| Фосфор | 0,045 макс | 0,045 макс |
| Сірка | 0,030 макс | 0,030 макс |
Стійкість до корозії: де 316L заслуговує на перевагу
Якщо ваше робоче середовище включає хлориди, 316L є кращим вибором. Вміст молібдену підвищує еквівалентну точкову стійкість (PREN) приблизно до 22-25 порівняно з приблизно 17-19 для 321. На практиці це означає, що 316L стійкий до точкової утворення в морській воді, солонуватій воді та технологічних потоках, що містять хлориди, де 321 починає проявляти локальну атаку.
Критична температура пітінгу (CPT) розповідає історію в цифрах. У стандартному 3,5% розчині NaCl відповідно до ASTM G150,316Lзазвичай показує CPT близько 25-30 градусів Цельсія. Для 321 CPT ближче до 15-20 градусів. У реальній морській воді Перської затоки при 35 градусах за Цельсієм і високою солоністю жоден сорт не є ідеальним для прямого контакту з морською водою (саме тут застосовуються супердуплексні сорти, такі як SAF 2507 або 254 SMO), але 316L витримає зону бризок і вплив атмосфери набагато довше, ніж 321.
Корозійне розтріскування під напругою (SCC) є іншим типом відмови, який варто згадати. Обидва сорти чутливі до хлориду SCC вище 60 градусів за Цельсієм у хлорид{2}}середовищах. 316L тут значно не перевершує 321. Якщо ваша робоча температура вище 60 градусів у хлоридному середовищі, і ви не можете видалити хлориди, вам слід звернути увагу на дуплексний або супераустенітний класи, а не на вибір між цими двома.
Де321зберігає свої сили в окисних кислотних середовищах при підвищених температурах. Сірчана кислота в помірних концентраціях, використання азотної кислоти та певні потоки нафтохімічних процесів, де температура є основною проблемою, а не вплив хлоридів. Стабілізація титаном запобігає міжкристалітній корозії в зонах термічного-впливу після зварювання, що має значення в кислотних умовах, де пошкодження меж зерен є основним механізмом руйнування.
Висока-температурна продуктивність: випадок для 321
Ось де 321 має справжню вимірну перевагу. Кодекс котлів і посудин під тиском ASME (розділ VIII, розділ 1) допускає 321 для робочих температур до 816 градусів Цельсія. Для 316L обмеження коду в безперервній роботі становить близько 450 градусів за Цельсієм, хоча періодична робота до 425 градусів є звичайним явищем.
Причина – випадання карбіду. Навіть з низьким вмістом вуглецю 316L тривалий вплив вище 425 градусів дозволяє карбідам хрому утворюватися на межах зерен, виснажуючи прилеглі ділянки хрому та створюючи шлях для міжкристалічної корозії, коли метал пізніше піддається впливу корозійного середовища. Титан у 321 запобігає цьому, переважно утворюючи карбід титану, залишаючи хром у розчині.
Реальні програми, де 321 є правильним викликом:
- Вихлопні системи та колектори, що працюють при 600-800 градусах
- Теплообмінні труби в установках каталітичного крекінгу
- Компоненти печі та радіаційні труби
- Компенсатори та сильфони у-високотемпературних повітроводах
- Аерокосмічні компоненти вихлопу та форсажу
Зварювання та виготовлення: 316L більш поблажливий
Обидва сорти можна зварювати стандартними аустенітними методами: GTAW (TIG), GMAW (MIG), SMAW (стиковий) і SAW. Але досвід виготовлення інший.
316L це сорт, з яким легше працювати в цеху або на полі. Низький вміст вуглецю означає, що ви можете зварювати його, не турбуючись про сенсибілізацію в зоні термічного-впливу, і вам не потрібен після-відпал розчину для відновлення корозійної стійкості. Вибір присадного металу простий: ER316L для більшості застосувань або ER316LSi, якщо вам потрібно краще змочування та більш гладкий профіль валика.
321 вимагає більше уваги. Титан, який стабілізує марку, також впливає на зварювальну ванну. Титан має високу спорідненість до кисню, і в розплавленій зварювальній ванні він може утворювати включення оксиду титану, які виявляються у вигляді дефектів,-схожих на шлак, якщо покриття захисним газом нещільне. З цієї причини замість ER321 зазвичай використовується наповнювач ER347 (ніобій-стабілізований). Ніобій забезпечує таку саму функцію стабілізації без труднощів зі зварюванням, які створює титан.
Для стикових зварних швів труб-до-труб відповідно до ASME B16.9 обидва класи зварюються добре за відповідних процедур. Проблема більше проявляється у складних зварювальних виробах із кількома проходами, щільними конфігураціями з’єднань або зварюванням у польових умовах, де факторами є вітер і забруднення. Якщо ваше виробництво передбачає багато позиційного зварювання або роботи на місці, 316L забезпечить вашим зварникам менше головного болю.
Формувальність обох сортів однакова. Обидва можна згинати, розширювати та розширювати за допомогою стандартних методів аустенітного формування. 321 може бути дещо важче для холодного формування-через частинки карбонітриду титану, що збільшують швидкість зміцнення, але різниця незначна для більшості труб і фітингів.
Для -зварювальних фітингів (коліна, трійники, перехідники згідно ASME B16.9 і B16.28) обидва сорти доступні у більшості дистриб’юторів. Однак 316L фітинги, швидше за все, будуть на складі, тоді як 321 фітинги, можливо, доведеться замовляти з довшим часом виконання, особливо для великих розмірів або не-стандартних графіків.
| Специфікація | 316L | 321 |
|---|---|---|
| ASTM/ASME (США) | A312 TP316L / A403 WP316L / A182 F316L | A312 TP321 / A403 WP321 / A182 F321 |
| EN (Європа) | 1.4404 | 1.4541 |
| JIS (Японія) | SUS316L | SUS321 |
| ГОСТ (Росія/СНД) | 03Ч17Н14М2 | 08Ч18Н10Т |
| GB (Китай) | 022Cr17Ni12Mo2 | 06Cr18Ni11Ti |
Поради щодо закупівель, які заощадять гроші та уникнуть проблем
Перевірте сертифікат випробування на стан титану на 321 замовлення.Деякі заводи виробляють 321 з титану на мінімумі (5 х вуглецю). Якщо вуглець знаходиться на верхньому кінці діапазону (0,06-0,08%), вміст титану має бути принаймні 0,30-0,40%. Якщо вміст титану незначний, а вміст вуглецю високий, стабілізація може бути неефективною. Попросіть розрахунок: Ti / (4 x C) має бути більше 1,0 для повної стабілізації.
Уточнюйте умови доставки.Труба 316L зазвичай постачається в розчині-відпаленому стані. 321 може постачатися відпаленою або стабілізовано-відпаленою. Стабілізований-відпалений стан (витримка при 900-950 градусах протягом 1-2 годин) максимізує утворення карбіду титану та покращує стійкість до міжкристалітної корозії. Якщо ваше застосування передбачає зварювання з подальшим корозійним впливом, вкажіть стабілізовано-відпалене.
Не припускайте, що 316L і 321 є взаємозамінними для -сумісних програм.Якщо проект було зроблено для 316L (з його питомими допустимими напругами відповідно до розділу II ASME, частина D), заміна 321 потребує повторної-перевірки допустимих значень напруги при розрахунковій температурі. При 400 градусах 321 має трохи нижчу допустиму напругу, ніж 316L. При 600 градусах 321 вище, тому що 316L узагалі не{11}}розрахований на цю температуру.
Для фітингів під -стикове зварювання перевірте маркування рівня.Фітинги повинні бути позначені маркою, номером нагріву та символом виробника відповідно до ASME B16.9. Фітинги WP316L і WP321 виглядають однаково. Якщо на вашому складі є і те, і інше, колірне кодування або окреме зберігання є важливими. Ми бачили проекти, де 321 арматуру встановлювали в систему 316L і навпаки, виявляли лише тоді, коли передчасно вийшов з ладу неправильний клас.
Замовте додаткові матеріали для 321 проекту.Оскільки 321 буває рідше, повторне замовлення невеликої кількості-проекту може означати 6-тижнів очікування. Замовляйте 5-10% надбавки, особливо для нестандартних розмірів або графіків. Балансова вартість надлишку 321 нижча за ризик нестачі за графіком.
Висновок
Вибір між 316L і 321 рідко буває складним, якщо ви чітко визначили умови експлуатації. Проблема полягає в тому, що багато покупців підходять до рішення без повної характеристики навколишнього середовища, за замовчуванням вибираючи клас, який вони завжди використовували. Це працює, доки не працює.
Якщо ви визначаєте трубу для нового проекту, витратите час на документування робочої температури, впливу хлоридів, концентрації кислоти та проектного терміну служби. Ці чотири параметри підкажуть вам, який сорт вам потрібен більш надійно, ніж будь-яка порівняльна таблиця. І якщо вам потрібна допомога в пошуку будь-якого сорту, з повними сертифікаціями заводу та глобальною доставкою, ми пропонуємо як 316L, так і 321 у безшовних і зварних формах, а також відповідні-зварювальні фітинги та фланці згідно ASME B16.9, B16.11 та B16.5.
