Сталь 321 аналог российский

Обновлено: 03.05.2024

Очень часто, выбирая металл для производства каких-либо конструкций, или элементов оборудования, не обращают внимание на то, что понятие «аналог» не означает один и тот же металл. И что не всегда «аналог» может в полной мере заменить оригинальный материал. Касается это в основном незначительных различий в химическом составе стали, однако способном изменить её свойства.

Химический состав - 321 и 12х18н10т сравнение

По процентному содержанию в сплавах основных легирующих элементов, оказывающих превалирующее влияние на их свойства, можно делать выводы о различии или схожести сталей aisi 321 и 12х18н10т. А также – о возможности производства из них конструкций, элементов и деталей, и возможности/не возможности их взаимозаменяемости для конкретных условий эксплуатации.

1. Хром, способствующий усилению свойства металла к стойкости к образованию коррозии.

В обеих рассматриваемых сталях этот элемент добавлен в сплавы в одинаковом кол-ве - 17-19%.

2. Никель, отвечающий за аустенитность стали.

Одинаковый процент данной легирующей добавки в сплавах 321 и 12х18н10т – от 9,0 % до 12 %.

3. Титан, придающий повышенную прочность металлу, а также стойкость к образованию межкристаллитной коррозии.

321 – до 0, 5 %, а в 12х18н10т - 0,8 %,

4. Углерод – обеспечивающий свариваемость и пластичность. Обе стали относятся к классу низкоуглеродистых.

321 – до 0,08 % а 12х18н10т - 0,12 %,

Несмотря на незначительные различия в составе, сплавы aisi 321 российский аналог 12х18н10т по классификации относят к классу нержавеющих высоколегированных хромоникелевых сталей.

Полный хим. состав каждой из них см. табл. И ГОСТы.

Марки	C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni	Ti	Fe
12Х18Н10Т						17,0-19,0	9,0-11,0		Остальное
AISI 321						17,0-19,0	9,0-12,0		Остальное

Свойства aisi 321 аналог 12х18н10т

О всем показателям и характеристикам обе рассматриваемые стали являются жаростойкими и жаропрочными. И не имеют магнитных свойств, не подвержены закалке.

Они хорошо свариваются, однако наличие никеля делает их достаточно дорогими материалами, так что их рекомендовано использовать для изготовления конструкций в тех случаях, когда необходима газовая сварка.

Стали aisi 321 12х18н10т характеристики имеют похожие, но наличие в стали 321 меньшего процентного содержание углерода обеспечивает ей большую пластичность и лучшую свариваемость по сравнению со сплавом 12х18н10т.

Если же говорить, какое у 321 12х18н10т отличие, то - в тех случаях, когда для конструкций важным требованием является прочность, лучше использовать сталь 12х18н10т. Это обусловлено наличием в её составе большего процента титана. Это же касается условий эксплуатации, при которых есть опасность возникновения межкристаллитной коррозии.

При применении обеих сталей важно, что, несмотря наличие в составах большого процента хрома и никеля, сталь 12х18н10т aisi 321 не рекомендуют применять для изготовления конструкций и элементов оборудования, условиями работы которых будут сильно окисляющиеся среды.

Сферы использования

Поскольку у сталей 321 и 12х18н10т разница в химических составах невелика, то они практически взаимозаменяемы (за исключением требований к прочности и пластичности).

Оба металла востребованы в различных сферах промышленности, и широко используются для производства строительных конструкций, деталей и элементов. Чаще всего они незаменимы для изготовления тех изделий и конструкций, которые будут эксплуатироваться в условиях больших температур на поверхности.

Это химическая, нефтехимическая и медицинская промышленность, авто- и авиастроении.

Из данных сталей производят трубы для трубопроводов (в том числе для перекачки слабоагрессивных сред).

А так как aisi 321 российский аналог 12х18н10т, характеристики которых аналогичны, имеют высокую жаропрочность, то они прекрасно подходят для производства частей и деталей газовых котлов, коллекторов, теплообменников и сварочных аппаратов.

В пищевой, медицинской и фармацевтической области их данного материала изготавливают разнообразные приборы, контейнеры и ёмкости, поскольку эти стали вступают в реакции с размещаемыми в них средами.

Марка стали AISI-321

Нержавеющая сталь марки AISI 321, 321H широко применяется во многих отраслях промышленности. Эта актуальность стали обусловлена ее отличными антикоррозийными свойствами, повышенной жаропрочностью и жаростойкостью.

Эксплуатация изделия из нержавеющей стали этих марок возможна при температурах +600 – 800 °С, при этом они даже через длительное время остаются в неизменном состоянии.

Единственным существенным недостатком нержавеющей стали AISI 321, 321H является то, что ее эксплуатация невозможна в окисляющих окружающих средах. И это несмотря на то, что сталь не подвергается межкристаллитной коррозии за счет добавления титана в сплав.

Аналог стали aisi 321.

Российский аналог нержавеющей стали 321 AISI (321H AISI) по ГОСТ – 12Х18Н10Т.

Область применения.

Нержавеющая сталь успешно используется в различных отраслях промышленности, в основном – при производстве различного сварного оборудования, например: сварные нержавеющие трубы, печная арматура, коллекторы выхлопных систем и патрубки, реторты, теплообменники и многое другое.

Химический состав (ASTM A240)

ASTM A240		Типичные
C	0.08	max	0.06
Mn	2.0	max	01.02
P	0.045	max	0.020
S	0.030	max	0.020
Si	1.0	max	0.5
Cr	17.0 — 19.0		17.05
Ni	9.0 — 12.0		09.04
Ti	5X%C min	0.5 max	0.48

Типичные свойства в отожженном состоянии:

Все значения, указанные в данных таблицах, не являются минимальными значениями, это лишь один из примеров производства изделий из нержавеющей стали AISI 321, 321H.

Механические свойства при комнатной температуре.

Предел прочности (при растяжении), N/mm 2	Rp m	Предел упругости, (0.2 %), (текучесть), N/mm 2	Rp0,2	Относительное удлинение до разрыва %	A80	Твердость по Бринеллю — НВ	Усталостная прочность, N/mm 2
Типичный	580		280		60		163	260
Минимум	515		205		40		—	—

Свойства при высоких температурах:

Предел прочности при повышенных температурах.

Температура, °C	Предел прочности (при растяжении), N/mm 2	Rp m
600	390
650	329
700	280
750	230
800	190
850	140

Минимальные величины предела упругости при высокой температуре (деформация в 1% за установленное время при заданной температуре).

Предел упругости (текучести) до разрыва.

Время	10 000 ч	100 000 ч
Температура, °C	Rp1,0 1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm 2
550	180	120
600	100	80
650	70	50
700	40	25
800	10	5

Максимум рекомендованных температур обслуживания AISI 321:

прерывистое воздействие +810 °C;
непрерывное воздействие +900 °C.

Тепловая обработка нержавеющей стали AISI 321

Отжиг

Отжиг нержавеющей стали должен осуществляться при температуре от +1050 до +1150 °C. Для достижения податливости стали после отжига необходимо максимально быстро осуществлять ее охлаждение.

Отпуск (снятие напряжения).

Отожжение нержавеющей стали должно производиться при температуре от +450 до +800 °С, при этом необходимо избегать появления межгранулированной коррозии.

Интервал ковки AISI 321

Ковка нержавеющей стали должна начинаться при температуре от +1150 до +1250 °C и заканчиваться температурой +950 °C. Снижение температуры должно быть очень плавным, так как это позволит обеспечить равномерное распределение углерода.

Помните, что время прогрева нержавеющей стали значительно больше, чем углеродистой.

Сварка стали AISI 321

Нержавеющая сталь марки AISI 321, 321H отличается довольно неплохой свариваемостью, которая, правда, несколько хуже, чем у стали AISI 304, так как для повышения ее прочности при плавлении используется титан.

При выполнении сварочных работ с этой нержавеющей сталью рекомендуется использовать специализированные сварочные материалы, электроды 347 серии.

FAQ - AISI-321

Каковы аналоги марки стали AISI-321 по ГОСТ?

Каковы области применения марки стали AISI 321?

Сталь AISI 321

Характеристики марки стали AISI 321 / SS 321

ASTM A182 - Стандартные спецификации на кованые или катаные фланцы для труб, кованые фитинги, клапаны и детали из легированной и нержавеющей стали, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах

ASTM A213 - Стандартные спецификации для бесшовных труб для котлов, пароперегревателей и труб теплообменников из ферритных и аустенитных сталей

ASTM A240 - Стандартные спецификации на хром- и никель-хромовые, хром- и марганец-никелевые нержавеющие стали для пластин, листов, полос, служащих для изготовления сосудов, работающих под давлением, а также для общего применения

ASTM A269 - Стандартные спецификации для бесшовных и сварных труб из аустенитной нержавеющей стали для общего обслуживания

ASTM A403 - Стандартные спецификации для кованых фитингов из аустенитной нержавеющей стали, предназначенных для трубопроводов

ASTM A813 - Стандартные спецификации для сварных труб с одинарным или двойным швом из аустенитной нержавеющей стали

Сталь AISI 321 – хромникелевая высоколегированная сталь, имеющая аустенитную структуру, повышенную жаропрочность и жаростойкость. Использование стали 321 допустимо при температурах 600-800°С, при этом изделия из стали 321 на протяжении длительного времени остаются в первоначальном состоянии.

Не имеет явных магнитных свойств, неустойчива к окислению и не подвергается закалке.

Цена стали 321 высокая из-за добавления в состав титана, но затраты на применение аиси 321 быстро окупаются.

Химический состав в % стали AISI 321

C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni	Ti	Fe
					17,0-19,0	9,0-12,0		Остальное

Титан в химическом составе делает сталь 321 устойчивой к межкристаллической коррозии.

Механические свойства материала AISI 321

Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа	515
Предел текучести, 0,2%, МПа	205
Твердость по Бриннелю, HB тип.	163
Усталостная прочность, N/mm 2 тип.	260
Относительное удлинение, мин., %	40

Физические свойства

Плотность стали (вес) 321 - 7,79 г/см 3 .

Характеристики при повышенных температурах

Температура, °C	600	650	700	750	800	850
Предел прочности, МПа	390	329	280	230	190	140

Температура, °C	550	600	650	700	800
Предел текучести а , МПа	180	100	70	40	10
Предел текучести в , МПа	120	80	50	25	5

а деформация в 1% за 10 000 часов.

б деформация в 1% за 100 000 часов.

Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 321

Сфера применения

Нержавеющая сталь aisi 321 – наиболее используемая марка стали. Благодаря высокому содержанию углерода в составе, сталь aisi 321 рекомендовано использовать в отраслях, требующих повышенной устойчивости к воздействию повышенных температур (до 800 о С). Сталь используют:

в нефтехимической, химической и текстильной промышленности;
в медицине и фармацевтике;
в производстве сварного оборудования (трубы, реторты, муфели);
в автомобильном и авиационном строительстве;
в изготовлении корпусов котлов, печной арматуры, газоотводных устройств, коллекторов сброса, компенсационных соединений, электронагревательных элементов;
в производстве теплообменников и сварочного оборудования;
в организации конструкций, работающих на открытом воздухе или в условиях нагрева.

Сварка

Нержавеющая сталь aisi 321 / SS 321 сваривается электродами 347-й серии (Nb-стабилизированные), которые обладают хорошим сопротивлением ползучести в средах температурой выше 400°C. После сварки термическая обработка не нужна, а шов стоит очистить от окалины и пассивировать.

Обработка

Отжиг: при температуре 1050°C-1150°C; охлаждение - на воздухе.

Отпуск: при температуре 450-800°C.

Пассивация: 20-25 % раствор HNO₃ при 20°C.

Очистка поверхности: раствор азотной кислоты и фтористоводородной/плавиковой кислоты в пропорциях: 10 % HNO₃ + 2% HF при комнатной температуре или 60°C. Серно-азотный кислотный раствор в пропорциях:10 % H₂SO₄ + 0.5 % HNO₃) при 60°C.

Горячая обработка: начальная температура - 1150 - 1250°C; конечная – 950°C.

Помните: для однородного подогрева нержавеющие стали требует времени в 12 раз больше, чем углеродистые.

К сведению: для гарантированного распределения углерода – плавно снижайте температуру.

ASTM A240		Типичные
C	0.08	max	0.06
Mn	2.0	max	01.фев
P	0.045	max	0.020
S	0.030	max	0.020
Si	1.0	max	0.5
Cr	17.0 — 19.0		17.май
Ni	9.0 — 12.0		09.апр
Ti	5X%C min	0.5 max	0.48

Предел прочности (при растяжении), N/mm 2	Rp m	Предел упругости, (0.2 %), (текучесть), N/mm 2	Rp0,2	Относительное удлинение до разрыва %	A80	Твердость по Бринеллю — НВ	Усталостная прочность, N/mm 2
Типичный	580		280		60		163	260
Минимум	515		205		40		—	—

Температура, °C	Предел прочности (при растяжении), N/mm 2	Rp m
600	390
650	329
700	280
750	230
800	190
850	140

Время	10 000 ч	100 000 ч
Температура, °C	Rp1,0 1.0% пластичная деформация (текучесть), N/mm 2
550	180	120
600	100	80
650	70	50
700	40	25
800	10	5

прерывистое воздействие +810 °C;
непрерывное воздействие +900 °C.

Читайте также: