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SS 321 (EN 1.4541)은 티타늄 안정화 오스테나이트계 스테인리스강입니다. 티타늄 첨가(≥ 탄소 함량의 5배)는 탄소와 우선적으로 결합하여 크롬 탄화물 형성을 방지하고 용접 및 장시간 고온 서비스 중 민감화를 제거합니다. 425 °C 이상의 응용 분야에서 304 계열의 선호되는 등급입니다.
개요
321 등급은 탄소로 인한 민감화 위험을 탄소 함량을 단순히 낮추는 방법으로 관리할 수 없는 고온 응용 분야를 위해 특별히 개발되었습니다(304L/316L의 경우처럼). L-등급은 탄소를 제한하여 민감화를 억제하는 반면, 321은 티타늄을 추가하여 가용 탄소를 제거합니다. 티타늄은 크롬보다 탄소에 대한 친화성이 더 강하므로 TiC가 우선적으로 형성되어 크롬이 기지에 용해된 상태로 남아있습니다.
이 메커니즘 — 안정화 — 321을 특히 다음에 적합하게 만듭니다:
- 425–860 °C 민감화 범위에 지속적으로 노출되는 부품
- 열 입력 및 느린 냉각이 피할 수 없는 두꺼운 단면
- 표준 304/316보다 더 우수한 크리프 저항이 필요한 응용 분야
유럽 규격은 1.4541입니다. ASME 규범 응용 분야에서는 SA-240 Type 321로 표시됩니다.
화학 조성 — SS 321 / 1.4541
| 원소 | ASTM A240 Type 321 | EN 1.4541 |
|---|---|---|
| 탄소 (C) | ≤ 0.08 | ≤ 0.08 |
| 망간 (Mn) | ≤ 2.00 | ≤ 2.00 |
| 규소 (Si) | ≤ 0.75 | ≤ 1.00 |
| 인 (P) | ≤ 0.045 | ≤ 0.045 |
| 황 (S) | ≤ 0.030 | ≤ 0.015 |
| 크롬 (Cr) | 17.0 – 19.0 | 17.0 – 19.0 |
| 니켈 (Ni) | 9.0 – 12.0 | 9.0 – 12.0 |
| 티타늄 (Ti) | ≥ 5×C, ≤ 0.70 | 5×(C+N) min, ≤ 0.70 |
| 질소 (N) | — | ≤ 0.11 |
티타늄 최소값은 고정값이 아닌 탄소(때로는 질소) 함량의 배수로 표시됩니다. MTC는 이 비율을 확인할 수 있도록 실제 Ti 함량을 보고해야 합니다.
기계적 성능 — SS 321 (소둔 판)
| 성능 | ASTM A240 Type 321 | EN 1.4541 (+A) |
|---|---|---|
| 인장 강도 (UTS) | 515 MPa (75 ksi) | 500 – 730 MPa |
| 0.2% 항복 강도 (YS) | 205 MPa (30 ksi) | 190 MPa |
| 50 mm 연신율 | 40 % | 40 % |
| 경도 (최대) | 217 HBW / 95 HRB | 215 HBW |
고온 강도
321의 주요 장점 중 하나는 고온에서 기계적 강도 유지입니다:
| 온도 | 0.2% 항복 강도 (대략) |
|---|---|
| 200 °C | ~140 MPa |
| 400 °C | ~115 MPa |
| 600 °C | ~95 MPa |
| 700 °C | ~75 MPa |
규격 범위
| 규격 | 제품 형태 | 지정 |
|---|---|---|
| ASTM A240 | 판, 시트, 스트립 | Type 321 |
| ASTM A276 | 봉 및 형강 | Type 321 |
| ASTM A312 | 심리스 및 용접 파이프 | TP321 |
| ASTM A182 | 단조품 | F321 |
| ASME SA-240 | 압력용기 판 | Type 321 |
| EN 10088-2 | 평판 제품 | 1.4541 |
| EN 10028-7 | 압력용기 평판 제품 | 1.4541 |
응용 분야
321 등급은 민감화 온도 범위에 장시간 노출될 것으로 예상되는 경우에 지정됩니다:
- 항공기 배기 매니폴드 및 제트 엔진 부품 — 321 개발의 원래 동인
- 발전 — 스팀 헤더, 과열기 튜브 및 열 회수 장비
- 석유화학 용로 라이너 및 촉매 튜브
- 고온 화학 반응기 — 용접 후 소둔이 실용적이지 않은 경우
- 고온 덕트의 벨로우즈 및 확장 조인트
고온 서비스용 321 vs 316L
| 요소 | 321 | 316L |
|---|---|---|
| 민감화 방지 메커니즘 | 티타늄 안정화 | 저탄소 |
| 500–800 °C에서의 연속 서비스 | 선호 | 권장하지 않음 |
| 단기 용접, 실온 서비스 | 과도함 | 선호 |
| 염화물 내식성 | 유사 | 유사 |
| 비용 | 프리미엄 (Ti 첨가) | 낮음 |
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Try TestCert free자주 묻는 질문
티타늄 최소값이 고정된 백분율이 아닌 탄소의 배수로 표시되는 이유는 무엇입니까?
티타늄의 목적은 특히 가용 탄소를 소모하는 것이기 때문입니다. 탄소가 최대값(0.08%)에 있으면 탄소가 더 낮은 값(예: 0.04%)에 있을 때보다 더 많은 티타늄이 필요합니다. 최소값을 5×C로 표현하면 주어진 열의 실제 탄소 함량과 관계없이 제거 화학량론이 항상 충족됩니다.
321을 극저온 온도에서 사용할 수 있습니까?
예. 모든 오스테나이트계 스테인리스강과 마찬가지로 321은 극저온에서 연성과 인성을 유지합니다. 그러나 주요 부가가치는 고온에서입니다. 순수 극저온 서비스의 경우, 티타늄 안정화가 저온에서 필요하지 않으므로 304L 또는 316L이 더 경제적인 선택입니다.
321을 용접할 때 어떤 용가재를 사용해야 합니까?
선호되는 용가재는 용접 비드에서 안정화를 유지하기 위해 ER321(티타늄 함유)입니다. 또는 ER347(니오븀 안정화 용가재)이 널리 사용되며 니오븀이 티타늄보다 용접 아크를 통해 더 쉽게 유지되기 때문에 더 실용적인 것으로 간주되는 경우가 많습니다. 적용 가능한 용접 절차 사양에서 적격 용가재를 확인하십시오.
TestCert는 321 MTC에서 티타늄 비율 요구 사항을 어떻게 검증합니까?
TestCert는 보고된 Ti가 5×C(최소)에서 0.70%(최대) 범위 내에 있는지 확인할 뿐만 아니라 보고된 값에서 실제 Ti/C 비율을 계산합니다. 비율이 5.0 미만으로 떨어지면 절대 Ti 함량이 전형적인 범위 내에 있는 것 같아도 플랫폼은 검토를 위해 인증서에 플래그를 지정합니다.