MODIRANAHAN
قبل از هر خرید مشورت کنید

ورق استیل ۳۲۱ چیست؟ بررسی مشخصات و کاربردها

تاریخ انتشار: ۲۱ اسفند ۱۴۰۱
تاریخ به روز رسانی: ۱۴ آبان ۱۴۰۳
مدت مطالعه: دقیقه
نویسنده: تیم محتوای مدیران آهن

استیل ۳۲۱ که با نام UNS S32100 در گروه استیل‌های آستنیتی قرار دارد، در سه گرید 321L ،321H و 321 تولید و به بازار عرضه می‌شود. این گرید از فولاد برای استفاده در دماهای بالاتر از ۹۰۰ درجه سانتی‌گراد مناسب است و از استحکام و پایداری بالایی برخوردار است. استیل 321 به دلیل برخورداری از تحمل دمای بالا، در ساخت منیفولد خروجی هواپیما، اجزای کوره‌ها، مبدل‌های حرارتی، دمنده‌ها و غیره استفاده می‌شود. استیل ۳۲۱ در دمای بالا، از مقاومت خوبی در برابر خوردگی مرزدانه‌ای برخوردار است. همچنین از کلیه روش‌های جوشکاری می‌توان برای استیل 321 استفاده کرد. در این مقاله قصد داریم به طور اختصاصی به بررسی استیل 321 بپردازیم. با ما همراه باشید.


ورق استیل ۳۲۱ چیست؟

استنلس‌استیل‌ها یا فولادهای ضد‌زنگ، گروهی از آلیاژهای آهن هستند که علاوه بر کربن، عناصر دیگری مانند کروم نیز در ساختار خود دارند. وجود کروم در ساختار استنلس‌استیل‌ها باعث شده که مقاومت آن‌ها در برابر خوردگی به طرز چشم‌گیری افزایش یابد. علاوه بر کروم، عناصر دیگری مانند نیکل، مولیبدن، تیتانیوم و غیره می توانند به استیل اضافه شوند و ویژگی‌های متفاوتی را در این آلیاژ به وجود آورند. با اضافه کردن عناصر مختلف به استیل، تا کنون گریدهای بسیار متنوعی از استنلس‌استیل‌ها ساخته شده است که برای معرفی آن‌ها عموما از یک عدد سه رقمی استفاده می‌شود. یکی از این گریدها، نیز استیل ۳۲۱ است که با نام UNS S32100 شناخته می‌شود. در ادامه قصد داریم به بررسی این گرید پرکاربرد بپردازیم.

گریدهای ۳۲۱ و ۳۴۷ در واقع فولاد پایه استیل‌های آستنیتی هستند که با تیانیوم (321) و نیوبیم (347) پایدار شده‌اند. این گریدها چون نسبت به خوردگی مرزدانه‌ای پس از حرارت‌دهی حساس نیستند، از کاربرد گسترده‌ای در صنعت برخوردارند. گرید321 برای استفاده در دماهای بالاتر از 900 درجه سانتی‌گراد مناسب است. استحکام بالا و پایداری، از دیگر ویژگی‌های مثبت این گرید از استیل است.

استیل 321H، اصلاح شده استیل 321 با مقدار کربن بیشتر است که مقاومت بیشتری در دماهای بالاتر از خود نشان می‌دهد. از جمله محدودیت‌هایی که استیل 321 دارد؛ این است که تیتانیوم در دمای بالا از طریق قوس منتقل نمی‌شود، بنابراین از آن نمی‌توان به عنوان مواد مصرفی جوشکاری استفاده کرد. در این موارد، ترجیحا از استیل 347 استفاده می‌شود. نیوبیم موجود در این گرید، همان عملکرد پایدار کننده کاربیدها را بر عهده دارد، اما از طریق قوس جوشکاری نیز منتقل می‌شود. به همین دلیل، استیل گرید 347 به عنوان ماده مصرفی استاندارد در موقع جوشکاری استیل 321 به کار برده می‌شود. از استیل 347، به ندرت به عنوان صفحه مادر (Parent plate) استفاده می‌شود.

استیل گرید 321 و 347 مانند سایر استیل‌های آستنیتی، خاصیت شکل‌پذیری و جوش‌پذیری خوبی دارند. همچنین این گریدها نیاز به آنیلینگ پس از جوشکاری ندارند. علاوه بر این، این گریدها از سختی قابل قبولی حتی در دماهای کمتر از دمای سرمازایی (Cryogenic Temperature) برخوردار هستند.

استیل گرید 321 به دلیل اینکه خوب پرداخت نمی‌شود، برای کاربردهای دکوراتیو و نما قابل استفاده نیست. در این کاربردها، استیل گرید 304L، بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرد و کاربرد عمومی آن نسبت به گرید 321 بیشتر است. استیل 304L از مقاومت حرارتی کمتری در مقایسه با استیل 321 برخوردار است. به همین دلیل برای کار در دمای بالاتر از 500 درجه، انتخاب مناسبی نخواهد بود.

ورق استیل 321

 

مشخصات استیل 321

مشخصات اساسی استیل 321 برای محصولات تخت یا رول شده در استاندارد ASTM A240/A240M بیان شده است. برای محصولاتی مانند لوله و میله نیز مشخصات مشابهی بیان شده است، اما لزوما با مشخصات بیان شده برای محصولات تخت یکی نیستند. در ادامه این مقاله قصد داریم به بررسی مشخصات استیل 321 اعم از ترکیبات شیمیایی و ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی آن بپردازیم. با ما همراه باشید.

 

ترکیبات شیمیایی استیل 321

ترکیب شیمیایی استیل 321 در واقع مشخص‌کننده عناصر تشکیل‌دهنده این گرید است. در ادامه ترکیب عناصر تشکیل‌دهنده گریدهای استیل 321 را می‌توانید در جدول زیر مشاهده کنید:

 

Grade

C

Mn

Si

P

S

Cr

Mo

Ni

N

Other

321

min.
max

-
0.08

2.00

0.75

0.045

0.030

17.0
19.0

-

9.0
12.0

0.10

Ti=5(C+N)
0.70

321H

min.
max

0.04
0.10

2.00

0.75

0.045

0.030

17.0
19.0

-

9.0
12.0

-

Ti=4(C+N)
0.70

347

min.
max

0.08

2.00

0.75

0.045

0.030

17.0
19.0

-

9.0
13.0

-

Nb=10(C+N)
1.0

 

ویژگی مکانیکی استیل 321

ویژگی‌های مکانیکی ورق استیل 321 در واقع شامل مقدار مقاومت کششی، استحکام تسلیم، درصد افزایش طول و سختی گریدهای این نوع استیل است. در جدول زیر این ویژگی‌ها ارائه شده است:

 

گرید

مقاومت کششی (MPa) min

استحکام تسلیم

0.2% Proof (MPa) min

درصد افزایش طول (% in 50 mm) min

سختی

راکولB (HR B) max

برینل (HB) max

321

515

205

40

95

217

321H

515

205

40

95

217

347

515

205

40

92

201

 

ویژگی فیزیکی استیل 321

ویژگی‌های فیزیکی ورق استیل 321 در واقع شامل مقدار چگالی، مدول الاستیسه، میانگین ضریب انبساط و سایر ویژگی‌های این نوع استیل است. در جدول زیر این ویژگی‌ها ارائه شده است:

 

گرید

چگالی (kg/m3)

مدول الاستیسته

(GPa)

میانگین ضریب انبساط

(μm/m/°C)

Thermal Conductivity (W/m.K)

Specific Heat 0-100 °C (J/kg.K)

Electrical Resistivity (nΩ.m)

0-100 °C

0-315 °C

0-538 °C

at 100 °C

at 500 °C

321

8027

193

16.6

17.2

18.6

16.1

22.2

500

720

 

مقایسه انواع مختلف استیل 321

انواع گریدهای مختلف استیل 321 در استانداردهای متفاوتی تولید می‌شوند. در جدول زیر می‌توانید استانداردهای مختلف هر گرید و مشخصات آن را مشاهده است:

 

rade

UNS No

Old British

Euronorm

Swedish SS

Japanese JIS

BS

En

No

Name

321

S32100

321S31

58B, 58C

1.4541

X6CrNiTi18-10

2337

SUS 321

321H

S32109

321S51

-

1.4878

X10CrNiTi18-10

-

SUS 321H

347

S34700

347S31

58G

1.4550

X6CrNiNb18-10

2338

SUS 347

 

گریدهای جایگزین استیل ۳۲۱ کدامند؟

در برخی از موارد و کاربردها می‌توان به جای گرید 321 از گزینه‌های دیگری استفاده کرد که این موارد در جدول زیر آورده شده است:

گرید

چرا از این گرید به جای گرید 321 استفاده می‌شود؟

304L

این گرید مقاومت در برابر خوردگیِ مرزدانه‌ای مشابهی دارد، اما از نظر استحکام در برابر دمای بالا جایگزین مناسبی نیست.

3CR12

این گرید تنها برای دماهایی تا 600 درجه سانتی‌گراد می‌تواند گزینه مناسبی باشد.

304H

این گرید تنها برای دماهایی تا 600 درجه سانتی‌گراد می‌تواند گزینه مناسبی باشد.

310

برای این گرید، دمای عملکرد می‌تواند تا 1100 درجه سانتی‌گراد باشد که برای 321، دمای زیادی است.

S30815
(253MA)

برای این گرید، دمای عملکرد می‌تواند تا 1150 درجه سانتی‌گراد باشد که برای 321، دمای زیادی است.

 

مقاوم به خوردگی در استیل ۳۲۱

ورق استیل ۳۲۱، یک فولاد ضد‌زنگ پایدار شده با تیتانیوم است که در شرایط عمومی از مقاومت خوبی در برابر خوردگی برخوردار است. با این وجود، این نوع ورق، در برابر خوردگی مرزدانه‌ای در رنج دمایی ۴۲۷ تا ۸۱۶ درجه سانتی‌گراد از مقاومتی بسیار عالی برخوردار است.

 

کاربرد استیل ۳۲۱

کاربرد عمومی استیل 321 عبارت است از:

  • منیفولد خروجی هواپیماها
  • اجزای کوره‌ها
  • مبدل‌های حرارتی
  • دمنده‌ها
  • مفصل‌های انبساطی
  • اجزای تیوب‌های حرارتی
  • صفحات جوشی برای فرآیندهای معدنی در دمای بالا
  • تیوب‌های اسپیرال جوشی برای مشعل‌های لوله‌ای

کاربرد ورق استیل 321

 

جوشکاری استیل ۳۲۱

به کمک تمام روش‌های فیوژن می‌توان عملیات جوشکاری را همراه یا بدون فیلرهای فلزی برای ورق استیل 321 انجام داد. تفاوتی ندارد که از چه روش جوشکاری استانداردی برای ورق استیل 321 استفاده شود، چراکه جوش‌پذیری استیل 321 در هر صورت عالی است. بر اساس استاندارد AS 1554.6 توصیه می‌شود که برای جوشکاری گرید 321 و 347 از فیلر و سیم‌جوش با گرید 347 استفاده شود. استفاده از نسخه سیلیکونی 347 نیز یک گزینه مناسب برای جوشکاری 321 به شمار می‌رود.

 

کلام آخر

در این مقاله به بررسی یکی از انواع ورق استیل تحت عنوان ورق استیل گرید 321 پرداختیم. در ادامه ترکیب شیمیایی، ویژگی‌های مکانیکی و فیزیکی این نوع استیل را مورد بررسی قرار دادیم. در نهایت نیز به کاربردها و خاصیت جوش‌پذیری این نوع ورق استیل پرداختیم. شرکت مدیران آهن زاینده‌رود تامین کننده انواع ورق به ویژه ورق استیل و آلیاژی است. قیمت روز ورق استیل، همه‌روزه در سایت مدیران آهن پس از اعلام کارخانه‌های تولیدکننده ورق استیل اعلام می‌شود. علاوه بر این، شما عزیزان می‌توانید قیمت ورق استیل 321 را به صورت تلفنی از کارشناسان مدیران آهن استعلام کنید. جهت خرید انواع ورق استیل با شماره تلفن 03134155 با ما در تماس باشید.

خرید ورق استیل 321 از مدیران آهن

اشتراک در:
bed-joint-reinforcement
میلگرد بستر چیست | کاربرد و ویژگی ها
۵ دقیقه مطالعه۱۷ مرداد ۱۴۰۳
what-is-flow-stress
تنش سیلان یا Definition of Flow Stress چیست؟
۶ دقیقه مطالعه۳ مرداد ۱۴۰۳
steel-door-window-profiles
آشنایی با انواع پروفیل درب و پنجره
۹ دقیقه مطالعه۳ مرداد ۱۴۰۳