Descrizione dei prodotti
La lega 321 (UNS S32100) è una piastra in acciaio inossidabile stabilizzato che offre un'eccellente resistenza alla corrosione intergranulare se esposta a temperature nell'intervallo di precipitazione del carburo di cromo da 800 a 1500 °F (da 427 a 816 °C). Questo è il suo principale vantaggio rispetto ad altri tipi di acciaio inossidabile. La resistenza alla corrosione intergranulare è ottenuta grazie all'aggiunta di titanio, che stabilizza la lega e impedisce la formazione di carburi di cromo ai bordi dei grani. Questa proprietà rende la lega 321 particolarmente adatta per applicazioni in cui è prevista l'esposizione ad alte temperature, in quanto mantiene la sua resistenza alla corrosione e integrità strutturale anche in condizioni difficili.
Oltre alla sua resistenza alla corrosione, la piastra in acciaio inossidabile Alloy 321 offre anche buone proprietà meccaniche, che la rendono vantaggiosa per il servizio ad alta temperatura. Presenta proprietà di scorrimento e rottura da sollecitazione più elevate rispetto alla lega 304 e alla lega 304L. Ciò lo rende la scelta preferita in situazioni in cui la sensibilizzazione e la corrosione intergranulare sono problematiche, poiché la lega 321 offre prestazioni migliori in queste aree.
Applicazioni
- Aerospaziale – collettori per motori a pistoni
- Lavorazione chimica
- Compensatori
- Lavorazione degli alimenti – attrezzature e stoccaggio
- Raffinazione del petrolio – servizio acido politionico
- Trattamento Rifiuti – ossidatori termici
- Produzione farmaceutica
Standard
ASTM........ A 240ASME........ SA 240
AMS........... 5510
Proprietà generali
La lega 321 (UNS S32100) è una piastra in acciaio inossidabile austenitico stabilizzato al titanio con una buona resistenza generale alla corrosione. Ha un'eccellente resistenza alla corrosione intergranulare dopo l'esposizione a temperature nell'intervallo di precipitazione del carburo di cromo di 800 - 1500 °F (427 - 816 °C). La lega resiste all'ossidazione fino a 1500°F (816°C) e ha proprietà di scorrimento e rottura da stress più elevate rispetto alle leghe 304 e 304L. Possiede anche una buona tenacità alle basse temperature.
La piastra in acciaio inossidabile in lega 321H (UNS S32109) è la versione a più alto tenore di carbonio (0,04 - 0,10) della lega. È stato sviluppato per una maggiore resistenza allo scorrimento e per una maggiore resistenza a temperature superiori a 1000oF (537°C). Nella maggior parte dei casi, il contenuto di carbonio della lastra consente una doppia certificazione.
La piastra in acciaio inossidabile in lega 321 non può essere temprata mediante trattamento termico, ma solo mediante lavorazione a freddo. Può essere facilmente saldato e lavorato secondo le pratiche standard di fabbricazione in officina.
Resistenza alla corrosione
La piastra in acciaio inossidabile in lega 321 presenta una buona resistenza alla corrosione generale paragonabile all'acciaio inossidabile in lega 304. È stato sviluppato specificamente per l'uso nell'intervallo di precipitazione del carburo di cromo di 1800 – 1500 °F (427 – 816 °C), dove le leghe non stabilizzate come la lega 304 sono suscettibili all'attacco intergranulare. La lega 321 ha una buona resistenza alla corrosione nella maggior parte degli acidi organici diluiti a temperature moderate e nell'acido fosforico puro a temperature più basse. Può anche resistere a soluzioni diluite fino al 10% a temperature elevate. La lega è resistente alla tensocorrosione da acido politionico in servizio con idrocarburi. Inoltre, può essere utilizzato in soluzioni caustiche prive di cloruro o fluoro a temperature moderate.
Tuttavia, la piastra in acciaio inossidabile Alloy 321 non si comporta bene in soluzioni di cloruro, anche in piccole concentrazioni. Inoltre, non è raccomandato per l'uso nel servizio con acido solforico. In questi ambienti, altri tipi di acciaio inossidabile con una maggiore resistenza alla corrosione, come la lega 316 o la lega 317, possono essere più adatti.
Analisi chimica
% in peso (tutti i valori sono massimi a meno che non sia indicato diversamente un intervallo)
Elemento |
321 |
321H |
Cromo |
17.00 min.-19.00 max. |
17.00 min.-19.00 max. |
Nichel |
9.00 min.-12.00 max. |
9.00 min.-12.00 max. |
Carbonio |
0.08 |
0,04 min.-0,14 max. |
Manganese |
2.00 |
2.00 |
Fosforo |
0.045 |
0.045 |
Zolfo |
0.03 |
0.03 |
Silicio |
0.75 |
0.75 |
Titanio |
5 x (C + N) min.-0,70 max. |
4 x (C + N) min.-0,70 max. |
Azoto |
0.10 |
0.10 |
Ferro |
Bilancia |
Bilancia |
Proprietà fisiche
Densità
0,286 libbre/pollice37.920 g/cm3
Calore specifico
0,12 BTU/lb-°F (32 – 212°F)444 J/kg-°K (0 – 100°C)
Modulo di elasticità
28,0 x 106 psi193 GPa
Conducibilità termica 212 °F (100 °C)
9,3 BTU/ora/ft2/ft/°F16,0 W/m-°K
Intervallo di fusione
2550 – 2635°F1398 – 1446°C
Resistività elettrica
72 Microhm-cm a 20°F
Intervallo di temperatura |
|
||
°F |
°C |
in/in °F |
cm/cm °C |
68-212 |
20-100 |
9,2 x 10-6 |
16,0 x 10-6 |
68-1112 |
20-600 |
10,5 x 10-6 |
18,9 x 10-6 |
68-1832 |
20-1000 |
11,4 x 10-6 |
20,5 x 10-6 |
Proprietà meccaniche
Valori tipici a 68°F (20°C)
Snervamento |
Trazione finale |
Allungamento |
Durezza |
||
psi (min.) |
(MPa) |
psi (min.) |
(MPa) |
% (min.) |
(massimo) |
30,000 |
205 |
75,000 |
515 |
40 |
217 Brinell |
Dati di fabbricazione
La piastra in acciaio inossidabile in lega 321 può essere facilmente saldata e lavorata secondo le pratiche di fabbricazione standard dell'officina.
Formatura a freddo
La lega è abbastanza duttile e si forma facilmente.
Formatura a caldo
L'alto contenuto di zolfo della lega 303 ha anche un impatto negativo sulla lavorabilità a caldo. Se è richiesta la formatura a caldo, ancora una volta, il 304 dovrebbe essere considerato come una selezione alternativa.
Lavorazione a macchina
Il tasso di incrudimento a freddo della piastra in acciaio inossidabile 321 la rende meno lavorabile dell'acciaio inossidabile 410, ma simile al 304. La tabella seguente fornisce i dati di lavorazione rilevanti.
Operazione |
Strumento |
Lubrificazione |
CONDIZIONI |
|||||
|
|
|
Profondità-mm |
Profondità |
Avanzamento-mm/t |
Immissione in rete/t |
Velocità-m/min |
Velocità-piedi/min |
Tornitura |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
6 |
.23 |
0.5 |
.019 |
12-16 |
39-52 |
Tornitura |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
3 |
.11 |
0.4 |
.016 |
18-23 |
59-75 |
Tornitura |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
1 |
.04 |
0.2 |
.008 |
23-28 |
75-92 |
Tornitura |
Carburo |
Olio secco o da taglio |
6 |
.23 |
0.5 |
.019 |
67-76 |
220-249 |
Tornitura |
Carburo |
Olio secco o da taglio |
3 |
.11 |
0.4 |
.016 |
81-90 |
226-295 |
Tornitura |
Carburo |
Olio secco o da taglio |
1 |
.04 |
0.2 |
.008 |
99-108 |
325-354 |
|
|
|
Profondità di taglio-mm |
Profondità di taglio |
Avanzamento-mm/t |
Immissione in rete/t |
Velocità-m/min |
Velocità-piedi/min |
Taglio |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
1.5 |
.06 |
0.03-0.05 |
.0012-.0020 |
16-21 |
52-69 |
Taglio |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
3 |
.11 |
0.04-0.06 |
.0016-.0024 |
17-22 |
56-72 |
Taglio |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
6 |
.23 |
0.05-0.07 |
.0020-.0027 |
18-23 |
59-75 |
|
|
|
Punta ø mm |
Forare ø in |
Avanzamento-mm/t |
Immissione in rete/t |
Velocità-m/min |
Velocità-piedi/min |
Trivellazione |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
1.5 |
.06 |
0.02-0.03 |
.0007-.0012 |
9-13 |
29-42 |
Trivellazione |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
3 |
.11 |
0.05-0.06 |
.0020-.0024 |
11-15 |
36-49 |
Trivellazione |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
6 |
.23 |
0.08-0.09 |
.0031-.0035 |
11-15 |
36-49 |
Trivellazione |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
12 |
.48 |
0.09-0.10 |
.0035-.0039 |
11-15 |
36-49 |
|
|
|
|
|
Avanzamento-mm/t |
Immissione in rete/t |
Velocità-m/min |
Velocità-piedi/min |
Profilatura di fresatura |
Acciaio ad alta velocità |
Olio da taglio |
|
|
0.05-0.10 |
.002-.004 |
11-21 |
36-69 |
Saldatura
La piastra in acciaio inossidabile in lega 321 può essere facilmente saldata con la maggior parte dei processi standard. Non è necessario un trattamento termico post-saldatura.