321不銹鋼中厚板是在304不銹鋼基礎(chǔ)上添加鈦元素(Ti含量≥5×C%)的奧氏體不銹鋼產(chǎn)品,主要通過鈦元素與碳結(jié)合形成穩(wěn)定碳化鈦來提升抗晶間腐蝕性能。這類板材通常在6-200mm厚度范圍內(nèi)(根據(jù)GB/T4237標(biāo)準(zhǔn)),其耐高溫性能尤為突出(持續(xù)工作溫度可達(dá)800℃),這使得它成為石化、航空航天等高溫作業(yè)環(huán)境的首選材料。
需要特別關(guān)注321中厚板的力學(xué)性能表現(xiàn),特別是其室溫抗拉強(qiáng)度達(dá)到520MPa以上,屈服強(qiáng)度205MPa的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。由于含有穩(wěn)定化元素鈦,在焊接過程中能有效防止碳化鉻析出(敏化區(qū)間450-850℃),保持焊接接頭的耐腐蝕性,這是它區(qū)別于普通304不銹鋼的關(guān)鍵優(yōu)勢。在實際應(yīng)用中,這類板材往往經(jīng)過固溶處理(加熱至920-1150℃后急冷)來獲得最佳性能。
從微觀結(jié)構(gòu)來看,321中厚板的金相組織呈現(xiàn)典型奧氏體特征(面心立方結(jié)構(gòu)),其鉻鎳含量保持在18-20%和9-12%的合理區(qū)間。這種成分設(shè)計使板材在氧化性介質(zhì)中能快速形成致密Cr2O3鈍化膜,針對硝酸、有機(jī)酸等介質(zhì)表現(xiàn)出色,但在還原性酸環(huán)境中仍需謹(jǐn)慎使用。加工時需注意其較低的熱導(dǎo)率(16.3W/m·K)導(dǎo)致的散熱問題,以及較高熱膨脹系數(shù)(17.3×10^-6/℃)帶來的尺寸變化。
市場常見的321中厚板執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)涵蓋ASTM A240、JIS G4304等多個體系,表面處理包括2B(冷軋后光亮退火)、No.1(熱軋后熱處理)等不同工藝。采購時需特別注意鈦元素的實際含量檢測(建議采用光譜分析),以及板材的超聲波探傷等級要求(通常需符合NB/T47013.3標(biāo)準(zhǔn))。相較于316L等含鉬鋼種,321在成本控制方面具有明顯優(yōu)勢,但不應(yīng)將其用于強(qiáng)還原性酸或氯化物濃度過高的環(huán)境。