Tractament tèrmic i soldadura d'acer inoxidable SUS321

Per què és important el tractament tèrmic per a SUS321

SUS321 (designació JIS, EN 1.4541, UNS S32100) és un acer inoxidable austenític estabilitzat amb titani, amb un contingut de titani d'almenys cinc vegades el contingut de carboni. El titani es combina amb el carboni per formar carbur de titani, evitant la precipitació del carbur de crom als límits del gra durant la soldadura o l'exposició a altes -temperaturas. El tractament tèrmic correcte conserva aquesta estabilització i determina el rendiment de la corrosió i les altes -temperaturas del material.

Recuit de solució

El tractament tèrmic estàndard és el recuit en solució a 1050-1100 graus C, seguit d'un refredament ràpid en aigua o un refredament ràpid per aire. Això dissol els elements d'aliatge a la matriu austenítica, restaura la ductilitat després del treball en fred i manté el titani disponible per a l'estabilització posterior. Per a placa i làmina, aquest tractament s'especifica a JIS G4304 i G4305; els requisits mecànics inclouen una resistència a la tracció mínima de 520 MPa i un límit elàstic mínim de 205 MPa.

Tractament d'estabilització

Per al servei en el rang de sensibilització (aproximadament 425-860 graus C) o després de la soldadura, un tractament d'estabilització a uns 850-930 graus C seguit d'un refredament lent permet que el titani reaccioni completament amb el carboni, precipitant el carbur de titani i eliminant el risc de corrosió intergranular. Aquest tractament és característic de graus estabilitzats com el SUS321; no s'ha de confondre amb els tractaments d'envelliment utilitzats per als acers d'enduriment per precipitació.

Alleujament de l'estrès de les parts fredes-treballades

Quan es requereix un alleujament de tensions després d'una formació en fred severa, es realitza en el rang d'estabilització en lloc de la finestra de sensibilització, de manera que el material mantingui la seva resistència a la corrosió. L'alleujament de l'estrès a baixa-temperatura per sota d'uns 400 graus C només proporciona una relaxació parcial i rarament s'utilitza per als graus austenítics.

Soldadura de SUS321

SUS321 té una bona soldabilitat, però el titani s'oxida fàcilment a l'arc. Utilitzeu superfícies netes, blindatge d'argó d'alta-puresa (almenys el 99,99%), un arc curt i una entrada de calor baixa. La soldadura TIG i MIG és habitual; SMAW s'utilitza per a seccions més gruixudes. En general, no es requereix preescalfament; mantenir la temperatura entre passades baixa, normalment no per sobre dels 150 graus C, per limitar el creixement del gra. Els metalls d'aportació recomanats són ER347/E347 (estabilitzat amb niobi) o ER321/E321 (estabilitzat amb titani-). El tractament tèrmic posterior-normalment no es requereix; on s'especifica la màxima resistència a la corrosió, s'aplica un recuit d'estabilització a 850-950 graus C amb refredament lent.

PMF

1. Quina és la temperatura de recuit de la solució per a SUS321?

1050-1100 graus C amb refredament ràpid, per extinció d'aigua o refrigeració ràpida per aire.

2. SUS321 necessita tractament per a l'envelliment?

No. Els graus austenítics estabilitzats utilitzen el recuit d'estabilització a uns 850-930 graus C; els tractaments d'envelliment s'apliquen als graus d'enduriment per precipitació.

3. Per què estabilitzar-se a 850-930 graus C?

Precipitar carbur de titani de manera que el carboni no pugui formar carbur de crom als límits del gra durant el servei posterior.

4. Quin metall d'aportació s'utilitza per soldar SUS321?

ER347/E347-16 (estabilitzat amb niobi) s'utilitza habitualment; ER321/E321-16 és una alternativa.

5. Cal preescalfament?

Generalment no. Mantingueu la temperatura interpass baixa, preferiblement no per sobre dels 150 graus C.

6. Quin és el límit de temperatura de servei de SUS321?

Per al servei de resistència a la fluència-, SUS321 és adequat fins a uns 700 graus C, més que el 304 no estabilitzat.

7. És necessari un tractament tèrmic post-soldadura?

No normalment; només s'aplica un recuit d'estabilització a 850-950 graus C quan es requereix la màxima resistència a la corrosió.