ASTM A213 TP321H Яркая отожженная трубка из нержавеющей стали для теплообменника

Что такое ASTM A213 TP321H?

ASTM A213 TP321H — это труба из -стабилизированной титаном аустенитной нержавеющей стали, на которую распространяется ASTM A213, спецификация для бесшовных трубок для котлов, пароперегревателей и теплообменников из ферритных и аустенитных сплавов-стали-. Суффикс H обозначает контролируемый диапазон содержания углерода от 0,04 до 0,10 процентов, что повышает сопротивление ползучести при повышенной температуре по сравнению со стандартом TP321. Марка зарегистрирована как UNS S32109 и соответствует JIS SUS321H, а в пластинчатой ​​и полосовой форме – EN X6CrNiTi18-10 (1,4940).

Титан является ключевой легирующей добавкой. Он предпочтительно соединяется с углеродом, образуя стабильные карбиды титана, поэтому карбиды хрома не выпадают в осадок на границах зерен во время сварки или эксплуатации при высоких-температурах. В результате TP321H противостоит межкристаллитной коррозии даже после сварки и может использоваться в диапазоне температур примерно от 425 до 850 C без потери коррозионной стойкости, наблюдаемой у нестабилизированных марок.

Химический состав (ASTM A213)

Элемент	Требование (мас. %)
Углерод (С)	0.04 - 0.10
Марганец (Mn)	2,00 макс.
Фосфор (Р)	0,045 макс.
Сера (S)	0,030 макс.
Кремний (Si)	0,75 макс.
Хром (Cr)	17.00 - 19.00
Никель (Ni)	9.00 - 12.00
Титан (Ti)	4 x C мин., 0,60 макс.
Железо (Fe)	Баланс

Механические свойства (отожженный)

Свойство	Ценить
Предел прочности	515 МПа мин.
Предел текучести (смещение 0,2%)	205 МПа мин.
Удлинение в 2 дюйма	35% мин.
Плотность	около 8,0 г/см3

Значения действительны для отожженного состояния согласно требованиям ASTM A213 для бесшовных труб.

Почему важен яркий отжиг

Яркий отжиг проводится в защитной атмосфере водорода или азота вместо воздуха, поэтому после термообработки на поверхности трубок не остается оксидной окалины. Блестящая, чистая поверхность трубок теплообменника уменьшает загрязнение, улучшает теплообмен и упрощает последующую очистку и пассивацию. Отделка особенно ценится на линиях санитарной и-чистой обработки, где качество поверхности напрямую влияет на срок службы.

Рабочая температура и применение

TP321H обычно рассчитан на непрерывную работу при температуре примерно до 870 C, а серия H углерода обеспечивает более высокие допустимые расчетные напряжения, чем TP321, выше примерно 540 C. Типичные области применения включают трубы перегревателей и промежуточных перегревателей котлов, нагреватели питательной воды, трубы нагревателей нефтеперерабатывающих заводов, трубы нефтехимических теплообменников и сварные внутренние детали сосудов под давлением, которые работают при температуре от 425 до 850 C после сварки.

Сварка и изготовление

Этот сорт легко сваривается обычными методами, включая TIG и MIG. Рекомендуется использовать соответствующую присадку, такую ​​как ER321, чтобы металл сварного шва сохранял стабилизацию титана; ER347 является альтернативой, где предпочтительна стабилизация нимбием. Трубку можно согнуть и развальцевать в холодном состоянии, используя стандартную аустенитную практику. Из-за добавления титана сварочная ванна должна быть защищена соответствующим защитным газом, чтобы избежать окисления титана.

Часто задаваемые вопросы

1. Что означает суффикс H в TP321H?

Буква H указывает на контролируемое содержание углерода от 0,04 до 0,10 процентов, что повышает предел ползучести и допускает-высокотемпературную конструкцию по сравнению со стандартом TP321.

2. Чем TP321H отличается от TP321?

Оба стабилизированы титаном. TP321H относится к более высокому диапазону контролируемого углерода и применяется там, где требуется долговременное -сопротивление ползучести при повышенной температуре, например, в трубах котлов. TP321 выбирается там, где приоритетом является максимальная коррозионная стойкость после сварки.

3. Устойчив ли TP321H к межкристаллитной коррозии после сварки?

Ни одна нержавеющая сталь не застрахована, но стабилизация титана подавляет осаждение карбида хрома, поэтому TP321H демонстрирует хорошую стойкость к межкристаллитной коррозии в состоянии-сварки в пределах расчетного температурного диапазона.

4. Какой присадочный металл используется для сварки TP321H?

Наполнитель ER321 является распространенным выбором, поскольку он обеспечивает стабилизацию титана в металле сварного шва. ER347 является широко используемой альтернативой, где предпочтительна стабилизация ниобием.

5. Какова максимальная температура эксплуатации трубок TP321H?

Непрерывная эксплуатация обычно рассчитана на температуру около 870 C. При превышении этого диапазона поведение ползучести и окисления следует проверять на соответствие руководящим нормам проектирования для конкретного компонента.

6. Можно ли использовать TP321H в хлоридной среде?

TP321H — это аустенитная марка, не содержащая молибдена, поэтому ее устойчивость к хлоридной точечной коррозии ограничена. Для морской воды или процессов с высоким-хлоридом лучшим выбором будет марка молибдена-, такая как 316L или 316Ti.