347-耐热不锈钢

347 347H 耐耐热热不不锈钢锈钢 347 耐耐热热不不锈钢锈钢 S34700 是一种稳定性非常好的不锈钢 在温度达到 800 1500 F 427 816 C 碳化铬沉淀的条件下 仍能保持良好的抗粒间腐蚀的能力 由于成分中添加了钛 在碳 化铬形成的情况下 347 耐热不锈钢耐热不锈钢仍然可以保持稳定性 347 耐热不锈钢耐热不锈钢由于其优良的机械性能 在高温环境下工作很有优势 与 304 合金 相比 347 耐热不锈钢耐热不锈钢具有更好的延展性及抗应力断裂能力 另外 304L 也可用于抗敏 化作用及晶 间腐蚀 坚铸实业可供应棒材 锻件 板材 也可以根据你的需求来订做 347 347H 一般属性一般属性 化学成分化学成分 耐腐耐腐蚀蚀性性 高温抗氧化性高温抗氧化性 物理性能物理性能 机械性能机械性能 加工加工 热处热处理理 一般属性一般属性 合金 321 UNS S32100 是一种稳定性非常好的不锈钢 在温度达到 800 1500 F 427 816 C 碳化铬沉淀的条件下 仍能保持良好的抗粒间腐蚀的能力 由于成分中添加了钛 在碳 化铬形成的情况下 321 合金仍然可以保持稳定性 347 耐热不锈钢则是由于添加了轲和钽来 保持其稳定性 321 和 347 耐热不锈钢常用于高温环境下 800 1500 F 427 816 C 的长期作业 如果应用只 涉及焊接或短时间加热时 用 304L 代替就可以了 321 和 347 耐热不锈钢的高温作业优势 也有赖于其良好的机械性能 和 304 304L 相比 321 和 347 具有更佳的抗蠕变应力和抗应力破裂性能 这使得在更高一点温度的时候 这些稳 定的合金所承受的压力依然符合美国机械工程学会锅炉法规和压力容器规范 因此 321 和 347 耐热不锈钢的最高使用温度可达 1500 F 816 C 而 304 304L 只局限于 800 F 426 C 321 和合金 347 也有碳含量高的品种 它们 UNS 编号分别为 S32109 跟 S34709 化学成分化学成分 ASTM A240 和 ASME SA 240 成分成分 重量百分比除特别说明外 表中所列为最大值 321347 碳 0 080 08 锰2 002 00 磷0 0450 045 硫0 0300 03 硅0 750 75 铬17 00 19 0017 00 19 00 镍9 00 12 009 00 13 00 钶 钽 10 xC 最小 1 00 最大 钽 钛 5x C N 最小 0 70 最大 钴 氮0 10 铁剩余部分剩余部分 H 等级 碳含量为 0 04 0 10 H 等级 最低限度的稳定剂是不同的配方 坚铸实业可供应棒材 锻件 板材 也可以根据你的需求来订做 耐腐耐腐蚀蚀性性 均匀腐蚀 合金 321 和 347 具有与不稳定的镍铬合金 304 相似的抵挡一般腐蚀的能力 在碳化铬程度的温 度范围中的长时间加热可能会影响合金 321 和 347 在恶劣的腐蚀介质中的耐蚀性 在大多数环境中 两种合金的耐蚀性差不多 但退火状态下的合金 321 在强氧化性环境中的耐 蚀性稍逊于经退火处理的合金 347 因此 合金 347 在水环境和其他低温环境中更优越 暴露 于 800 F 1500 F 427 C 816 C 这一温度范围时 会使合金 321 的整体耐蚀性大大差于 合金 347 合金 347 主要用于高温应用 高温应用要求材料有强的抗敏化性 以防止在较低温 度的粒间腐蚀 粒间腐蚀 合金 304 等不稳定的镍 钢对粒间腐蚀敏感 而合金 321 跟合金 347 就是开发来应用在这方面 的 当不稳定的铬镍钢被置于温度为 800 F 1500 F 427 C 816 C 的环境中或在这一温度范 围内被慢慢冷却时 碳化铬在晶界产生沉淀 置于某些腐蚀性强的介质时 这些晶界最先受侵 蚀 也许会弱化金属的效能 可能发生完全瓦解 有机介质或若腐蚀性的水剂 牛奶或其他乳制品或大气条件下 即使存在大量碳化物沉淀 也 很少会产生粒间腐蚀 当焊接较薄的板材时 因为停留在 800 F 1500 F 427 C 816 C 这一温度范围的时间非常短 不容易产生粒间腐蚀 所以不稳定的等级都可以胜任了 碳化物 沉淀到什么程度是有害的取决于合金暴露于 800 F 1500 F 427 C 816 C 这一温度范围 的时间长短以及腐蚀介质 焊接较厚的板材是尽管加热时间较长 但由于不稳定的 L 等级 含 碳量在 0 03 或更低 碳化物的沉淀也不足以对这个等级产生危害 稳定的 321 和合金 347 不锈钢的强抗敏化性和抗粒间腐蚀性通过下表数据体现 铜 硫酸铜 16 硫酸测试 ASTM A262 Practice E 在测试开始前 对钢厂经退火处理的样品进行 1050 F 566 C 48 小时的均热光敏热处理 粒间腐蚀测试长期敏化作用下的结果 ASTM A262 Practice E 合金合金Rate ipm BendRate mpy 3040 81dissolved9720 0 304L0 0013IGA15 6 1100 F 退火处理 240 小时 合金 347 样品没有出现粒间腐蚀 这表明它们暴露于这种热环境中时没有敏化 合金 321 样品 的低腐蚀率表明 虽然它遭受了一些粒间腐蚀 但在这些环境下 它的耐蚀性比合金 304L 好 在这个测试的环境下 所有的这些合金都比普通的合金 304 不锈钢优越得多 一般而言 合金 321 和 347 用于制作不可进行退火处理的重型焊接设备以及在 800 F to 1500 F 427 C to 816 C 这一范围运作或从这一范围慢慢冷却的设备 在各种操作条件中获得的经 验为我们预测粒间腐蚀在大多数应用中发生的可能性提供了充足的资料 同时请回顾我们在热处理部分发表的一些观点 应力腐蚀龟裂 合金 321 和 347 奥氏体不锈钢对卤化物中的应力腐蚀龟裂敏感 类似于合金 304 不锈钢 会出 现这一结果是由于它们的镍含量相近 导致应力腐蚀龟裂的条件有 1 暴露于卤化物离子中 一般是氯化物 2 残余张应力 3 环境温度超过 120 F 49 C 成形操作中的冷变形或焊 接操作中遇到的热循环都可能会产生应力 退火处理或冷变形之后的消除应力热处理可能会降 低应力水平 稳定的合金 321 和 347 适用于消除了应力的 可能会对不稳定的合金产生粒间腐 蚀的操作环境 321 和 347 在对不稳定的奥氏体不锈钢 如合金 304 产生连多硫酸应力腐蚀的环境中尤其有 用 不稳定的奥氏体不锈钢若被暴露于会发生敏化作用的温度 会在晶界产生碳化铬沉淀 在 含硫环境中冷却至室温时 硫化物 通常是氢化硫 会与水汽及氧发生反应 形成侵蚀敏化晶 界的连多硫酸 在具有应力 粒间腐蚀的条件下 连多硫酸应力腐蚀龟裂发生在硫化物普遍存 在的炼油环境中 稳定的合金 321 和 347 因在升温操作环境中具有抗敏化性而解决了连多硫酸 应力腐蚀龟裂问题 若操作环境的条件会引起敏化 为使这些合金达到最佳的抗敏化性 应在 热稳条件下使用 点腐蚀 隙腐蚀 稳定的合金 321 和 347 在含有氯离子的环境中的耐点蚀性和耐隙蚀性与合金 304 或 304L 不锈 钢差不多 因为它们的铬含量相近 一般而言 对于不稳定的及稳定的合金 水环境中的氯化 物含量上限为百万分之一百 尤其是存在隙腐蚀时 较高的氯离子含量会导致隙腐蚀和点腐蚀 若在氯化物含量更高 PH 值较低而且 或温度较高的恶劣条件下 需考虑使用含钼的合金 如合 金 316 稳定的合金 321 和 347 通过了 100 小时的 5 盐雾测试 ASTM B117 被测样本没 有产生铁锈 没有退色 但是 若把这些合金暴露于来自海洋的盐雾中 可能会出现点腐蚀 隙腐蚀和严重变色 不推荐把合金 321 和 347 暴露于海洋环境中 高温抗氧化性高温抗氧化性 321 和 347 的抗氧化性可与其它 18 8 奥氏体不锈钢媲美 把样本暴露于高温的实验室大气中 定期把样本从高温环境中拿出称重 可推算出锈皮形成的程度 测试结果通过重量变化 毫克 平方厘米 来表示 取两个不同被测样本的最小值的平均值 重量变化 毫克 平方厘米 暴露时间1300 F1350 F1400 F1450 F1500 F 168 小时0 0320 0460 0540 0670 118 500 小时0 0450 0650 1080 1080 221 1 000 小 时 0 067 0 166 0 338 5 000 小 时 0 443 321 和 347 的主要区别在于细微的合金添加剂 但不影响抗氧化性 因此 这些测试结果对两 个等级来说都具有代表性 但是 氧化率会受暴露环境以及产品形态等固有因素的影响 因此 这些结果应仅被视为这些等级抗氧化性的通常数值 坚铸实业可供应棒材 锻件 板材 也可以根据你的需求来订做 物理性能物理性能 合金 321 和 347 的物理性能颇相似 实际上 可以视为相同 表格中所列数值对这两种合金都 适用 若经适当的退火处理 合金 321 和 347 不锈钢主要含有奥氏体和钛碳化物或铌碳化物 少量的 铁素体可能会或可能不会出现在微观结构中 若长时间暴露于温度介于 1000 F 1500 F 593 C 816 C 的环境中 可能会形成少量的西格玛相 热处理不能使稳定的合金 321 和 347 不锈钢硬化 金属的总传热系数除了取决于金属的导热系数外 还取决于其它因素 在大多数情况下 膜层 散热系数 锈皮和金属的表面状况 不锈钢能保持表面整洁 因此它的传热性比其它导热系数 更高的金属更好 导磁性 稳定的合金 321 和 347 一般不带磁性 在退火状态下 它的导磁系数低于 1 02 导磁率会因成 分而改变 因冷作而增加 含铁素体的焊缝的导磁率会高一点 物理性能物理性能 密度密度 等级g cm3lb in3 3217 920 286 3477 960 288 抗拉弹性系数抗拉弹性系数 28 x 106 psi 193 GPa 线性热膨胀平均系数线性热膨胀平均系数 温度范围 C Fcm cm Cin in F 20 10068 21216 6 x 10 69 2 x 10 6 20 60068 111218 9 x 10 610 5 x 10 6 20 100068 183220 5 x 10 611 4 x 10 6 导热性导热性 温度范围 C FW m KBtu in hr ft2 F 20 10068 21216 3112 5 20 50068 93221 414 7 比热比热 温度范围 C FJ kg KBtu lb F 0 10032 2125000 12 电阻率电阻率 温度范围 C Fmicrohm cm 206872 10021378 20039286 400752100 6001112111 8001472121 9001652126 熔化范围熔化范围 C F 1398 14462550 2635 机械性能机械性能 室温下的延展性 稳定的合金 321 和 347 铬镍等级在退火状态下 2000 F 1093 C 空气冷却 的机械性能最小 值如下表所示 高温下的延展性 合金 321 和 347 在高温下的典型机械性能如下表所示 在 1000 F 538 C 及更高的温度环境中 这些稳 定合金的强度明显高于不稳定的 304 合金 含碳量高的合金 321H 和 347H UNS32109 和 S34700 在 1000 F 537 C 以上的环境中具有更高的强 度 合金 347H 的 ASME 最大许用设计应力数据显示这个等级的强度比含碳量较低的合金 347 高 合金 321H 不允许用于 Section VIII 的应用 而且对于 Section III 的应用 只限于 800 F 427 C 或以下的温度 蠕变及应力破裂性能 合金 321 和 347 不锈钢的典型蠕变及应力破裂数据如下表所示 稳定合金在高温中的蠕变及应力破裂强度 高于不稳定合金 304 和 304L 合金 321 和 347 这些优越的性能使其适用于高温作业的承压零件 例如我 们常见的锅炉及压力容器 321 和和 347 的冲击强度的冲击强度 测试温度测试温度夏比冲击能量吸收夏比冲击能量吸收 F CFt lbJoules 752490122 25 326689 80 625778 ASTM A 240 和 ASME SA 240 要求的室温下机械性能的最小值 类型 屈服强度 2 Offset psi MPa 极限抗拉强度 psi MPa 延伸率 321 30 000 205 75 000 515 40 0 347 30 000 205 75 000 515 40 0 ASTM A 240 和和 ASME SA 240 要求的室温下机械性能的最小值要求的室温下机械性能的最小值 硬度 最大值硬度 最大值 类型类型 板板片片条条 321 217 Brinell 95Rb95Rb 347 201 Brinell 92Rb92Rb 高温条件下的抗拉性能高温条件下的抗拉性能 合金合金 321 0 036 英寸厚英寸厚 0 9 mm 厚厚 测试温度测试温度 F C 屈服强度屈服强度 2 Offset psi MPa 极限抗拉极限抗拉 强度强度 psi MPa 延伸率延伸率 6820 31 400 215 85 000 590 55 0 400204 23 500 160 66 600 455 38 0 800427 19 380 130 66 300 455 32 0 1000538 19 010 130 64 400 440 32 0 1200649 19 000 130 55 800 380 28 0 1350732 18 890 130 41 500 285 26 0 1500816 17 200 115 26 000 180 45 0 高温条件下的拉伸性能高温条件下的拉伸性能 合金合金 347 0 060 英寸厚英寸厚 1 54 mm 厚厚 测试温度测试温度 F C 屈服强度屈服强度 2 Offset psi MPa 极限抗拉极限抗拉 强度强度 psi MPa 延伸率延伸率 6820 36 500 250 93 250 640 45 0 400204 36 600 250 73 570 505 36 0 800427 29 680 205 69 500 475 30 0 1000538 27 400 190 63 510 435 27 0 1200649 24 475 165 52 300 360 26 0 1350732 22 800 155 39 280 270 40 0 1500816 18 600 125 26 400 180 50 0 冲击强度 321 和 347 不管是在室内还是在零度以下的环境 其抗冲击的韧性都非常好 退火后的合金 347 在指定测试温度中静置一小时后的夏比 V 冲击试验如下图所示 合金 321 的情况与 347 相 类似 疲劳强度 实际上 每种金属的疲劳强度都要受到腐蚀环境 表面光洁度 产品形态以及平均应力这些因 素的影响 由于这个原因 没办法用一个确切的数字来代表在所有操作条件下的疲劳强度值 合金 321 和 347 的耐疲劳度极限大概是其抗张强度的 35 左右 加工加工 焊接 奥氏体不锈钢被认为是最容易焊接的合金钢 可以用所有的融合物焊接 也进行电阻焊接 生产奥氏体不锈钢的焊接接点时要考虑两个因素 1 保持其耐腐蚀性 2 避免开裂 焊接时必须要注意保持合金 321 和 347 里的稳定化元素 合金 321 里面的钛更容易流失 而合 金 347 就经常性容易流失钶 需要避免石油和其他污染源里面的碳元素以及空气里面的氮元素 因此 不管是焊接稳定性良好的合金还是不稳定的合金时 都要注意保持清洁以及保护好惰性 气体 焊接奥氏体组织结构的金属时 在操作过程中很容易分裂 由于这个原因 合金 321 和合金 347 在重新凝固时需要加少量铁酸盐使其裂纹敏感性降到最低 含钶的不锈钢比含钛的不锈钢 更容易热裂 匹配的填充金属可用于合金 321 跟 347 等稳定钢的焊接 合金 347 的匹配填充金属有时也可用 于合金 321 的焊接 这些稳定的合金可以加入到其他的不锈钢或者碳钢中 合金 309 23 Cr 13 5 Ni 或者是 镍基填充金属都可以具有这种用途 热处热处理理 合金 321 和 347 的退火温度范围是 1800 2000 F 928 to 1093 C 虽然退火的主要目的是 增强合金的柔软度及延展性 但是在 800 1500 F 427 to 816 C 碳化物沉淀的范围内还可 以消除应力 而不会产生粒间腐蚀 虽然在这个温度内的长期加热在某种程度上会降低合金的 一般防腐蚀能力 但是合金 321 和 347 在 800 1500 F 427 to 816 C 的温度范围内退火几 个小时后却可以消除应力 而其的一般防腐蚀能力也不会显著降低 就象强调的一样 在 800 1500 F 427 to 816 C 的范围内低温退火并不会导致粒间腐蚀 如果想要达到最佳的延展性的话 建议使用较高的退火温度 1800 to 2000 F 928 to 1093 C 当把这些镍 不锈钢加工成设备 而这些设备需要最大程度防止碳化铬沉淀时 必须要认识到 钶的稳定性跟钛是不一样的 由于这些原因 应用合金 321 时 稳定的程度及保护导致的结果 就没有那么明显了 耐腐蚀性需要达到最大化的时候 321 合金必须采取稳定退火处理 在 1550 to 16