O que faz o aço inoxidável 321 se destacar em ambientes exigentes? Este artigo se aprofunda na composição e nas propriedades exclusivas do aço inoxidável 321, destacando sua resistência superior à corrosão intergranular e a altas temperaturas. Você descobrirá como a adição de titânio aprimora seu desempenho, tornando-o ideal para uso em aplicações de alta tensão e alta temperatura, como aeroespacial e processamento químico. Saiba mais sobre suas propriedades mecânicas e físicas específicas e explore as diversas aplicações em que o aço inoxidável 321 se destaca.
O aço inoxidável 321 é um aço inoxidável austenítico Ni-Cr-Ti usado na fabricação de recipientes resistentes a ácidos e revestimentos de equipamentos e tubulações resistentes ao desgaste.
O aço inoxidável 321 é criado pela adição de um elemento de titânio à composição básica do aço inoxidável 304. Seu desempenho é muito semelhante ao do aço inoxidável 304.
A adição de titânio resulta em uma resistência excepcional à corrosão ácida e alcalina. Mesmo uma pequena quantidade de titânio (cerca de 1%) adicionada ao aço inoxidável pode aumentar significativamente sua resistência à ferrugem.
O aço inoxidável austenítico é propenso à sensibilização quando exposto a temperaturas entre 450 ℃ e 850 ℃.
Durante a sensibilização, os carbetos, principalmente o carbeto de cromo (C23C6), precipitam ao longo dos limites de grãos e gêmeos, o que resulta em danos aos vizinhos elementos de liga. Isso leva a corrosão intergranular em ambientes corrosivos específicos.
O aço inoxidável 321 é capaz de suportar a formação de carboneto de cromo entre 426 ℃ e 815 ℃ devido à adição de titânio como elemento estabilizador. Como resultado, ele apresenta melhor resistência à corrosão intergranular, desempenho em altas temperaturas e maior resistência à fluência e a fraturas por estresse do que o 304 e o 304L.
Além disso, o 321 também tem excelente resistência a baixas temperaturas, conformabilidade e soldagem propriedades. Ele não requer recozimento após a soldagem.
A característica do aço inoxidável 321 é a presença de Ti como elemento estabilizador.
No entanto, também é uma variedade de aço resistente ao calor com um aspecto de alta temperatura muito melhor em comparação com o 316L.
Em diferentes concentrações e temperaturas de ácidos orgânicos e inorgânicos, especialmente em meios oxidantes, o aço inoxidável 321 apresenta excelente resistência ao desgaste e à corrosão. É usado na fabricação de recipientes para ácidos, revestimentos e tubulações resistentes ao desgaste.
O aço inoxidável 321 é um tipo de aço inoxidável austenítico Ni-Cr-Ti. Seu desempenho é muito semelhante ao do 304, mas a adição do metal titânio lhe confere melhor resistência à corrosão intergranular e resistência a altas temperaturas. A adição de titânio controla efetivamente a formação de carboneto de cromo.
O aço inoxidável 321 tem excelente resistência à ruptura por tensão em alta temperatura e à fluência em alta temperatura. Suas propriedades mecânicas de tensão são superiores às do aço inoxidável 304.
| Padrão | GB/T20878 | ASTM A276 | JIS G4303 | DIN EN10088-3 |
| Grau | 06Cr18Ni11Ti（0Cr18Ni10Ti） | S32100321 | SUS 321 | X6CrNiTi18-101.4541 |
| C | ≤0.08 | ≤0.08 | ≤0.08 | 0.08 |
| Si | 1.00 | 1.00 | ≤1.00 | 1.00 |
| Mn | ≤2.00 | ≤2.00 | 2.00 | ≤2.00 |
| P | 0.045 | 0.045 | 0.045 | 0.045 |
| S | ≤0.030 | ≤0.030 | ≤0.030 | 0.030 |
| Ni | 9.00~12.00 | 9.00~12.00 | 9.00~13.00 | 9.00~12.00 |
| Cr | 17.0~19.0 | 17.0~19.0 | 17.0~19.0 | 17.0~19.0 |
| Ti | 5C~0.70 | 5（C+N）~0,70 | >5×C% | 5×C~0.70 |
| Densidade (g/cm3) 20 ℃ | 8.03 | |
| Ponto de fusão (℃) | 1398~1427 | |
| Capacidade térmica específica [kJ/(kgK)] 0~100 ℃ | 0.50 | |
| Condutividade térmica [W/(m-K)]. | 100℃ | 16.3 |
| 500℃ | 22.2 | |
| Coeficiente de expansão linear (10-6/K) | 0~100℃ | 16.6 |
| 0~500℃ | 18.6 | |
| Resistividade (Ωmm2/m) 20 ℃ | 0.72 | |
| Módulo de elasticidade longitudinal (kN/mm2) 20 ℃ | 193 | |
| Magnético | Ligeiramente magnético após a deformação a frio | |
Propriedades mecânicas
A adição de titânio ao aço inoxidável 321 aumenta sua adequação a aplicações de alta temperatura, tornando-o uma opção melhor do que o aço inoxidável 304, que pode sofrer reações de sensibilização, e o aço inoxidável 304L, que pode não ter resistência suficiente a altas temperaturas.
Usos comuns do aço inoxidável 321 chapa de aço Os produtos de tubos e conexões incluem juntas de expansão térmica, tubos corrugados, componentes para sistemas de exaustão de aeronaves, carcaças para elementos de aquecimento, componentes do corpo do forno e trocadores de calor.
Além disso, ele pode ser usado em áreas em que é necessária uma alta resistência à corrosão nos limites dos grãos, como nos setores químico, de carvão e de petróleo, para maquinário externo exposto a elementos, materiais de construção resistentes ao calor e peças difíceis de tratar termicamente, como:
Dimensões e desvios permitidos do aço inoxidável 321.
| Grau de desvio | Desvio permitido do diâmetro externo padronizado |
| D1 | ±1,5%, com um mínimo de ±0,75 mm. |
| D2 | ±1,0%, com um mínimo de ±0,5 mm. |
| D3 | ±0,75%, com um mínimo de ±0,30 mm. |
| D4 | ±0,50%, com um mínimo de ±0,10 mm. |
A fórmula de peso para tubos de aço inoxidável: [(Diâmetro externo - Espessura da parede) * Espessura da parede] * 0,02491 = kg/m (peso por metro).
Especificações de tratamento térmico:
1) Tratamento térmico de solução a 920-1150°C com resfriamento rápido;
2) O tratamento de estabilização pode ser realizado mediante solicitação em uma temperatura de tratamento térmico de 850-930 ℃, mas deve ser especificado no contrato.
3) A temperatura da solução não deve exceder 1066℃. Se isso acontecer, um tratamento de estabilização deve ser realizado para evitar a precipitação de cromo.
Microestrutura:
Caracterizado por uma estrutura austenítica.
Condição de entrega: O produto geralmente é entregue em uma condição de tratamento térmico. O tipo de tratamento térmico é especificado no contrato. Se não for especificado, o produto é entregue em uma condição não tratada.
Tanto o 304 quanto o 321 pertencem à série 300 de aço inoxidável e apresentam pouca diferença na resistência à corrosão.
Entretanto, em condições de resistência ao calor de 500 a 600 graus Celsius, o aço inoxidável 321 é mais usado. Um tipo de aço resistente ao calor chamado 321H, com uma resistência um pouco mais alta, é o aço inoxidável 321. teor de carbono do que o 321, semelhante ao 1Cr18Ni9Ti da China, foi especialmente desenvolvido no exterior.
Uma quantidade moderada de Ti é adicionada ao aço inoxidável para aumentar sua resistência à corrosão intergranular.
Isso se deveu à incapacidade de reduzir o teor de carbono no aço no início da produção de aço inoxidável devido à baixa tecnologia de fundição, de modo que foi usado o método de adição de outros elementos.
Com o avanço tecnológico, agora é possível produzir variedades de aço inoxidável com baixo e ultrabaixo teor de carbono, o que explica o uso generalizado do material 304.
Nesse ponto, as características de resistência ao calor do 321, 321H ou 1Cr18Ni9Ti se tornam aparentes.
304 é 0Cr18Ni9Ti, e 321 é 304 com adição de Ti para melhorar as tendências de corrosão intergranular.
O Ti no aço inoxidável 321 atua como um elemento estabilizador, mas também é um tipo de aço resistente ao calor, muito melhor em altas temperaturas do que o 316L.
O aço inoxidável 321 tem excelente resistência ao desgaste em diferentes concentrações e temperaturas de ácidos orgânicos, especialmente em meios oxidantes, e é usado para fabricar recipientes de ácido resistentes ao desgaste, revestimentos de equipamentos resistentes ao desgaste e tubos de transporte.
O aço inoxidável 321 é um aço inoxidável austenítico Ni-Cr-Mo, cujo desempenho é muito semelhante ao do 304, mas a adição de titânio metálico lhe confere melhor resistência à corrosão intergranular e resistência a altas temperaturas.
A adição de titânio metálico controla efetivamente a formação de carboneto de cromo.
O aço inoxidável 321 apresenta propriedades mecânicas de resistência à ruptura por tensão em alta temperatura e à fluência em alta temperatura superiores às do aço inoxidável 304.
Os principais componentes do aço inoxidável 304 e do aço inoxidável 304L contêm 18% de cromo (Cr) e 8% de níquel (Ni); a principal diferença é que o aço inoxidável 304L é um aço 304 com baixo teor de carbono. Em condições normais, a resistência à corrosão do aço inoxidável 304L é semelhante à do aço inoxidável 304, mas, após a soldagem ou o alívio de tensões, o aço inoxidável 304L tem excelente resistência à corrosão intergranular.
Em termos de preço, o aço inoxidável 304L é superior ao aço inoxidável 304. O aço inoxidável 304L é um aço inoxidável de baixo carbono, adequado principalmente para processos de soldagem. Durante a soldagem, o uso do aço inoxidável 304L pode reduzir efetivamente a corrosão da soldagem.
De acordo com os padrões de dureza, o aço inoxidável 304 é superior ao aço inoxidável 304L, pois o teor de carbono afeta diretamente a dureza do aço inoxidável. Há também a série de aço inoxidável 304H, em que H significa alto teor de carbono.
O 304L é uma variante do aço inoxidável 304 com menor teor de carbono, usado para ocasiões de soldagem.
O menor teor de carbono reduz ao mínimo os carbonetos precipitados na zona afetada pelo calor próxima à solda, e a precipitação de carbonetos pode causar corrosão intergranular (deterioração da solda) do aço inoxidável em determinados ambientes.
Aço inoxidável 304 vs 321
304 e 321 são ambos aços inoxidáveis austeníticos, e sua aparência e propriedades físicas são muito semelhantes. A única pequena diferença está em sua composição química:
Primeiramente, o aço inoxidável 321 requer traços do elemento titânio (Ti) (de acordo com a norma ASTM A182-2008, seu teor de Ti não deve ser inferior a 5 vezes o teor de carbono (C), mas não superior a 0,7%. Observe que tanto o 304 quanto o 321 têm um teor de carbono (C) de 0,08%), enquanto o 304 não contém titânio (Ti).
Em segundo lugar, os requisitos para o teor de níquel (Ni) são ligeiramente diferentes, com 304 entre 8% e 11%, e 321 entre 9% e 12%.
Em terceiro lugar, os requisitos para o teor de cromo (Cr) são ligeiramente diferentes, com o 304 entre 18-20% e o 321 entre 17-19%.
Como fundador do MachineMFG, dediquei mais de uma década de minha carreira ao setor de metalurgia. Minha vasta experiência permitiu que eu me tornasse um especialista nas áreas de fabricação de chapas metálicas, usinagem, engenharia mecânica e máquinas-ferramentas para metais. Estou sempre pensando, lendo e escrevendo sobre esses assuntos, esforçando-me constantemente para permanecer na vanguarda do meu campo. Permita que meu conhecimento e experiência sejam um trunfo para sua empresa.
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