321ステンレス鋼：組成、物理的特性およびアプリケーション

I. 321ステンレス鋼の紹介

321ステンレス鋼はNi-Cr-Ti系オーステナイト系ステンレス鋼で、耐酸性容器、耐摩耗性機器のライニングやパイプラインの製造に使用される。

• 日本グレード：SUS321
• 英国等級: 304S12, 321920
• ドイツ等級：X10CrNiTi189
• 別名オーステナイト系ステンレス鋼
• 特徴耐摩耗性、耐高温性、耐クリープ性
• 用途耐粒界腐食性の要求が高い工業用途。

321ステンレス鋼は、304ステンレス鋼の基本組成にチタン元素を追加することによって作成されます。その性能は304ステンレス鋼と非常によく似ています。

が加わった。 チタン その結果、酸やアルカリの腐食に対して卓越した耐性を発揮します。ステンレス鋼に少量のチタン（約1%）を添加するだけでも、その耐錆性は著しく向上します。

オーステナイト系ステンレス鋼は、450 ℃から850 ℃の温度にさらされると鋭敏化しやすい。

鋭敏化の際、炭化クロム(C23C6)を主とする炭化物が粒界や双晶界に沿って析出し、隣接する粒界や双晶界に損傷を与える。 合金元素.これは次のことにつながる。 粒界腐食 特定の腐食性環境において

321ステンレス鋼は、安定化元素としてチタンを添加することにより、426 ℃から815 ℃までのクロム炭化物の生成に耐えることができる。その結果、304および304Lよりも優れた耐粒界腐食性、高温性能、高い耐クリープ性および耐応力破壊性を示す。

さらに、321は優れた低温靭性、成形性、および 溶接 の特性を備えています。これは アニール 溶接後

321ステンレス鋼の特徴は、安定化元素としてのTiの存在である。

しかし、耐熱鋼でもあり、316Lに比べ高温特性がはるかに優れている。

321ステンレス鋼は、有機酸および無機酸の異なる濃度と温度、特に酸化媒体中で優れた耐摩耗性と耐食性を示します。耐摩耗性酸容器、ライニング、パイプラインの製造に使用されます。

321ステンレス鋼はNi-Cr-Ti系オーステナイトステンレス鋼である。その性能は304に非常に似ていますが、金属チタンの添加は、より優れた粒界腐食抵抗性と高温強度を与える。チタンの添加はクロム炭化物の形成を効果的に制御します。

321ステンレス鋼は、高温応力破壊および高温クリープ抵抗に優れている。その応力機械特性は304ステンレス鋼よりも優れている。

II. 321 ステンレス鋼組成

III. 321ステンレス鋼 物理的性質

機械的特性

• 引張強さ (σb) (MPa): ≥520
• 降伏強度 (σ0.2) (MPa): ≥205
• エロンゲーション (δs) (%): ≥40
• 面積（ψ）の減少（%）：≥50
• 硬度: ≤187HB; ≤90HRB; ≤200HV

IV. 321 ステンレス鋼用途

321ステンレス鋼にチタンを添加することで、高温用途への適合性が高まり、感作反応を起こす可能性のある304ステンレス鋼や、高温強度が十分でない可能性のある304Lステンレス鋼よりも優れた選択肢となる。

321ステンレスの一般的な用途 鋼板 およびチューブ製品には、熱膨張継手、コルゲートパイプ、航空機排気システム用部品、発熱体用ケーシング、炉体部品、熱交換器などがある。

そのほか、化学、石炭、石油産業など高い耐粒界腐食性が要求される分野、風雨にさらされる屋外機械、耐熱建築材料、熱処理が困難な部品などにも使用できる：

• 石油廃ガス燃焼パイプライン
• エンジン排気管
• ボイラーシェル、熱交換器、加熱炉部品
• ディーゼルエンジン用消音部品
• ボイラー圧力容器
• 化学輸送車
• エキスパンション・ジョイント
• 炉配管および乾燥機用スパイラル溶接管

V. 321ステンレス鋼 公差

321ステンレス鋼の寸法と許容偏差。

ステンレス鋼管の重量公式：(Outer Diameter - Wall Thickness) * Wall Thickness] * 0.02491 = kg/m（1メートルあたりの重量）。

VI. 熱処理仕様と微細構造

熱処理仕様：

1) 920～1150℃で溶液熱処理し、急冷する；

2)安定化処理については、ご希望により熱処理温度850～930℃で実施可能ですが、契約書に明記が必要です。

3) 溶液温度は1066℃を超えないこと。1066℃を超える場合は、クロムの析出を防ぐために安定化処理を行う。

微細構造：

オーステナイト組織が特徴。

配達状況： 製品は通常、熱処理された状態で納入される。熱処理の種類は契約で指定される。指定がない場合、製品は未処理の状態で納入される。

VII. ステンレス鋼304と321の違い

304と321はともにステンレス鋼の300シリーズに属し、耐食性にはほとんど差がない。

しかし、500～600℃の耐熱条件下では、321ステンレス鋼が主に使用される。耐熱鋼の一種で321Hと呼ばれるものは、やや温度が高い。 炭素含有量 中国の1Cr18Ni9Tiに似た321は、海外で特別に開発された。

耐粒界腐食性を高めるため、ステンレス鋼には適量のTiが添加される。

これは、製錬技術が低いため、ステンレス鋼製造の初期には鋼中の炭素含有量を減らすことができず、他の元素を添加する方法が用いられたためである。

技術の進歩により、低炭素や超低炭素のステンレス鋼も製造できるようになり、304が広く使われるようになった。

この時点で、321、321H、または1Cr18Ni9Tiの耐熱特性が明らかになる。

304は0Cr18Ni9Ti、321は粒界腐食傾向を改善するためにTiを添加した304である。

321ステンレス鋼のTiは、安定化元素として作用するが、316Lよりも高温での強度が高い。

321ステンレス鋼は、有機酸、特に酸化媒体の異なる濃度と温度で優れた耐摩耗性を有し、耐摩耗性酸容器、耐摩耗性機器ライニング、輸送パイプの製造に使用されます。

321ステンレス鋼は、Ni-Cr-Mo系オーステナイトステンレス鋼で、その性能は304に非常に似ていますが、チタン金属を添加することで、より優れた粒界腐食抵抗性と高温強度が得られます。

金属チタンの添加は、炭化クロムの形成を効果的に抑制する。

321ステンレス鋼は、304ステンレス鋼よりも優れた高温応力破断および高温耐クリープ機械特性を示す。

304ステンレス鋼と304Lステンレス鋼の両方の主成分は18%クロム（Cr）と8%ニッケル（Ni）を含む;それらの主な違いは、304Lステンレス鋼は低炭素304鋼であることである、通常の条件下では、304Lステンレス鋼の耐食性は304ステンレス鋼のそれと似ていますが、溶接または応力除去した後、304Lステンレス鋼は、優れた粒界腐食抵抗性を有する。

価格の面では、304Lステンレス鋼は304ステンレス鋼よりも高い。304Lステンレス鋼は低炭素ステンレス鋼であり、主に溶接工程に適しています。溶接時に、304Lステンレス鋼を使用すると、効果的に溶接腐食を減らすことができます。

硬度規格によると、炭素含有量が直接影響するため、304ステンレス鋼は304Lステンレス鋼よりも優れています。 ステンレス鋼の硬度.304Hステンレス鋼シリーズもあり、Hは高炭素含有量を示す。

304Lは、低炭素含有量で304ステンレスの変形であり、溶接の機会に使用される。

炭素含有量が低いと、溶接部近傍の熱影響部 に析出する炭化物を最小限に抑えることができ る。炭化物の析出は、特定の環境下では、ステンレ ス鋼の粒界腐食（溶接部の腐食）を引き起こす可能 性がある。

ステンレス鋼304対321

304と321はどちらもオーステナイト系ステンレ ス鋼で、外観と物理的性質は非常によく似ている。唯一のわずかな違いは化学組成にある：

まず、321ステンレス鋼は微量のチタン(Ti)元素を必要とする(ASTM A182-2008規格によると、Ti含有量は炭素(C)含有量の5倍以上、0.7%以下でなければならない。注：304と321は共に炭素(C)含有量は0.08%)、一方304はチタン(Ti)を含まない。

第二に、ニッケル（Ni）含有量の要件が若干異なり、304は8%から11%の間、321は9%から12%の間である。

第三に、クロム（Cr）含有量の要件が若干異なり、304は18-20%、321は17-19%である。