Аустенитная сталь 321: особенности проката и использования

Особенности аустенитной стали 321

В состав сплава включены никель и титан, а также углерод, кремний, марганец, сера, хром, азот. Плотность — 7,9 г/см³, относительное удлинение — до 40 %, предел прочности — 515 Мпа. Благодаря сочетанию таких свойств изделия из AISI 321 относительно легкие, материал хорошо поддается обработке. Наличие в составе титана улучшает антикоррозийные свойства. Также его отличают:

• жаропрочность и жаростойкость — материал сохраняет свойства при температуре до 600 °С, возможно нагревание до 800 °С, то есть изделия из аустенитной стали 321 могут подвергаться воздействию высоких температур, а также трению;
• устойчивость к разным видам коррозии, в т.ч. межкристаллитной и щелевой, при воздействии таких агрессивных веществ как кислоты, щелочи, морская вода, а также износостойкость — во многом благодаря хрому, никелю и титану в составе. Однако использовать изделия из AISI 321 в высокоокисляющих средах не рекомендуется;
• гигиеничность — в поверхности стали нет пор и трещин, куда могли бы попасть загрязнения, частицы продуктов и другие вещества. Поэтому материал можно использовать для хранения и приготовления продуктов, а также в медицине, фармацевтической и химической промышленности;
• слабые магнитные свойства — после термической обработки материал практически не магнитится;
• долговечность — срок службы изделий из аустенитной стали 321 превышает 20 лет (может достигать 50).

Кроме того, поскольку сплав содержит небольшое количество углеродов, он пластичен, хорошо сваривается, поддается резке, сверлению, может обрабатываться на фрезерном станке.

Процесс проката

При производстве металлопрокатной продукции из стали AISI 321 используют разные методы проката:

• горячий — металл нагревают до температуры около 1000 °С, после чего прокатывают специальным валиком, установленным так, чтобы достичь заданной толщины. Способ достаточно экономичный, листы и ленты обладают хорошими техническими характеристиками, но поверхность может иметь мелкие неровности, поэтому такой прокат не подойдет для тех ситуаций, где нужна идеальная гладкость;
• холодный — металлический лист пропускается между валами (катками) без предварительного нагревания или охлаждения. Холоднокатанные листы имеют ровную и гладкую поверхность, выглядят эстетичнее, чем горячекатанные, также у них выше прочность, а структура более однородная. Используется аустенитная сталь 321 холодного проката более широко, чем горячего.

В результате проката получаются листы, рулоны, ленты, отличающиеся по толщине, ширине, виду покрытия (матовое, глянцевое, зеркальное) и другим параметрам.

Обработка

За счет небольшого содержания углерода 321 сталь хорошо сваривается с использованием различных технологий и оборудования, без предварительного нагревания заготовок, и сохраняет при этом антикоррозийные свойства. Из-за титана в сплаве рекомендуется использовать Nb-стабилизированные электроды. После сварки, чтобы материал не подвергался коррозии в зоне около шва, их зачищают и пассивируют. Материал достаточно пластичный, хорошо поддается резке. Для обработки можно использовать фрезерование, сверление, точение, формовку (формирование контура, изгиб, волочение, вытяжка) и другие способы.

Использование

Нержавейка AISI 321 востребована во многих отраслях, из нее изготавливают различные изделия — от крепежа и посуды до сложного оборудования нефтегазовой сферы. Например:

• в химической и фармацевтической промышленности, медицинском оснащении — для производства оборудования, сосудов и емкостей (резервуаров) для хранения, используемых при низких и высоких температурах, в том числе под высоким давлением и для работы с кислотами и щелочами;
• в печах и отопительных системах — для изготовления деталей и блоков, подвергающихся нагреванию в процессе эксплуатации;
• в охлаждающих системах и для оборудования, эксплуатируемого в условиях низких температур;
• на пищевом производстве, в бытовой технике и товарах широкого спроса — посуда, техника, инвентарь для обработки, хранения, приготовления пищи, если требуется нагревание или помещение в морозильную камеру;
• в нефтедобывающей и перерабатывающей промышленности — в оборудовании и коммуникациях, а также в системах для хранения сырья и готовых продуктов;
• в автомобиле-, машино-, приборостроении — в сварочных аппаратах, выхлопных трубах машин, других блоках и деталях, подвергающихся воздействию высоких температур или механическим нагрузкам (трению);
• в судостроении — как для внутренних механизмов, так и для деталей, блоков, декоративных элементов, контактирующих с морской водой;
• в архитектуре и строительстве — в системах коммуникаций, в т. ч. вентиляции и кондиционирования, конструктивных элементах, опорных конструкциях, декоре для фасадов и интерьеров.

В зависимости от целей выбираются листы с разными параметрами — горячекатанные подходят для скрытых конструкций, если же важна эстетичность, подойдет холодный прокат с соответствующей фактурой поверхности. С учетом нагрузки, условий использования, габаритов планируемых изделий подбираются толщина, длина и ширина проката.

Аналоги нержавеющей аустенитной стали 321

AISI 321 — обозначение по американской системе классификации. В российской ей наиболее близка по составу и качествам 12Х18Н10Т, из японских сталей — SUS321, германских — X12CrNiTi18-9, английских — 321S12. В большинстве случаев состав и характеристики незначительно отличаются, поэтому при необходимости заменить сорт требуется проверить данные и подобрать максимально подходящий в конкретной ситуации.

Заключение

Нержавеющая аустенитная сталь AISI 321 обладает антикоррозийными свойствами, выдерживает ударные и статичные нагрузки, высокие и низкие температуры, не впитывает посторонние вещества и не вступает с ними в реакцию, в том числе с кислотами и щелочами, хотя и имеет ряд ограничений, касающихся высокоокисляющих сред. Также материал пластичен, хорошо поддается обработке различными методами. Стальной прокат востребован в разных сферах и выпускается в виде листа, ленты, рулонов и др. Если вам требуется прокат AISI 321, обратитесь в Asia Steel Trading — наши сотрудники ответят на вопросы и помогут определиться с характеристиками металлопроката и объемами.