321不锈钢圆钢 321 宝钢不锈

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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。

321 合金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，321 合金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。

一般属性
合金321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合金则是由于添加了轲和钽来保持其稳定性。.

321和347合金常用于高温环境下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合金的高温作业优势，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合金的*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
ASTM A240 和 ASME SA-240:

耐腐蚀性
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�t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*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。

*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*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
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*小值的平均值。