316L 대 321 스테인리스강: 파이프 및 피팅 비교

둘 다316L 및 321크롬(16~18%)과 니켈(10~14%) 함량이 거의 동일한 오스테나이트계 스테인리스강입니다. 차이점은 각각 하나의 합금 첨가로 귀결됩니다.

316L 2.0-3.0% 몰리브덴을 포함합니다. 이 몰리브덴은 316L에 염화물 환경에서 구멍 부식과 틈새 부식에 대한 저항성을 부여합니다. 이는 또한 대부분의 시장에서 316L이 321보다 더 비싼 이유이기도 합니다.

321 최소 5 x C%(탄소 함량)로 첨가된 티타늄을 함유합니다. 티타늄은 탄소를 티타늄 카바이드로 묶어 금속이 섭씨 425도에서 900도 사이에서 가열될 때 결정립 경계에 크롬 카바이드 침전을 방지합니다. 이를 안정화라고 하며, 이는 321이 낮은-탄소 형태에서도 316L이 어려움을 겪기 시작하는 온도에서 작동할 수 있는 이유입니다.

제품 형태

바 & 로드

플레이트 및 시트

코일 및 스트립

파이프 및 튜브

피팅 : 플랜지, 티, 엘보, 감속기 등

단조 : 링, 샤프트, 원형, 블록 등

부식 저항성: 316L이 프리미엄을 얻는 곳

귀하의 서비스 환경에 염화물이 포함되어 있다면 316L이 더 나은 선택입니다. 몰리브덴 함량은 공식 저항 등가수(PREN)를 약 22-25로 높입니다. 이에 비해 321의 경우 약 17-19입니다. 실제로 이는 316L이 해수, 기수 및 321이 국부적인 공격을 보이기 시작하는 염화물 함유 공정 흐름에서 공식을 방지한다는 의미입니다.

임계 피팅 온도(CPT)는 숫자로 설명됩니다. ASTM G150에 따른 표준 3.5% NaCl 용액에서,316L일반적으로 CPT는 섭씨 25{5}}30도 정도입니다. 321의 경우 CPT는 15-20도에 더 가깝습니다. 섭씨 35도 및 염도가 높은 실제 걸프 해수에서는 두 등급 모두 해수 직접 접촉에 적합하지 않습니다(즉, SAF 2507 또는 254 SMO와 같은 슈퍼 듀플렉스 등급이 사용됩니다). 그러나 316L은 321보다 훨씬 오랫동안 물보라 구역 및 대기 노출에서 살아남습니다.

응력 부식 균열(SCC)은 언급할 가치가 있는 또 다른 고장 모드입니다. 두 등급 모두 염화물-함유 환경에서 섭씨 60도 이상에서 염화물 SCC에 취약합니다.. 316여기서 L은 321보다 의미 있는 성능을 발휘하지 못합니다. 염화물 환경에서 서비스 온도가 60도 이상이고 염화물을 제거할 수 없는 경우 이중 또는 초오스테나이트 등급 중 하나를 선택하지 말고 살펴보아야 합니다.

어디321고온에서 산성 환경을 산화시키는 것이 자체적으로 발생합니다. 적당한 농도의 황산, 질산 서비스 및 염화물 공격보다 온도가 주요 문제인 특정 석유화학 공정 흐름. 티타늄 안정화는 용접 후 열 영향을 받는 부분의 입계 부식을 방지합니다. 이는 입자 경계 공격이 주요 파손 메커니즘인 산 서비스에서 중요합니다.

고온-온도 성능: 321의 경우

이것이 바로 321이 진정으로 측정 가능한 이점을 갖는 부분입니다. ASME 보일러 및 압력 용기 코드(섹션 VIII, Division 1)에서는 최대 섭씨 816도까지의 서비스 온도에 대해 321을 허용합니다. 316L의 경우 연속 서비스의 코드 제한은 섭씨 450도 정도이지만 간헐적으로 425도까지의 서비스가 일반적입니다.

그 이유는 탄화물 석출 때문이다. 316L의 낮은 탄소 함량에도 불구하고 425도 이상의 장기간 노출로 인해 크롬 탄화물이 결정립 경계에 형성되어 인접한 크롬 영역이 고갈되고 금속이 나중에 부식성 매체에 노출될 때 입계 부식 경로가 생성됩니다. 321의 티타늄은 티타늄 카바이드를 우선적으로 형성하여 크롬을 용액에 남겨두어 이를 방지합니다.

321이 올바른 호출인 실제 애플리케이션:

• 600~800도에서 작동하는 배기 시스템 및 매니폴드
• 촉매 분해 장치의 열교환기 튜브
• 용광로 구성품 및 복사관 조립체
• 고온 덕트의 신축 조인트 및 벨로우즈-
• 항공우주 배기 및 애프터버너 구성품

용접 및 제작: 316L이 더 관대합니다.

두 등급 모두 표준 오스테나이트 방법인 GTAW(TIG), GMAW(MIG), SMAW(스틱) 및 SAW로 용접 가능합니다. 하지만 제작 경험은 다릅니다.

316L 상점이나 현장 환경에서 작업하기가 더 쉬운 등급입니다. 탄소 함량이 낮다는 것은 열-영향부에서 민감화를 걱정하지 않고 용접할 수 있으며, 내식성을 회복하기 위해 용접 후 용액 어닐링이 필요하지 않다는 것을 의미합니다. 필러 금속 선택은 간단합니다. 대부분의 응용 분야에는 ER316L, 더 나은 습윤성과 더 부드러운 비드 프로필을 원하는 경우에는 ER316LSi입니다.

321 더 많은 관심이 필요합니다. 등급을 안정화시키는 티타늄은 용접 풀에도 영향을 미칩니다. 티타늄은 산소에 대한 친화력이 높으며, 용융 용접 풀에서 보호 가스 적용 범위가 좁을 경우 슬래그-와 같은 결함으로 나타나는 산화 티타늄 개재물을 형성할 수 있습니다. 이러한 이유로 ER321 대신 ER347 필러(니오븀- 안정화)가 일반적으로 사용됩니다. 니오븀은 티타늄이 발생시키는 용접 어려움 없이 동일한 안정화 기능을 제공합니다.

ASME B16.9에 따른 파이프-대- 맞대기 용접의 경우 두 등급 모두 적절한 절차를 통해 용접이 잘 됩니다. 이 문제는 다중 패스, 긴밀한 접합 구성 또는 바람과 오염이 요인인 현장 용접이 있는 복잡한 용접에서 더 많이 나타납니다. 귀하의 제작에 많은 위치 용접 또는 현장 작업이 포함되는 경우 316L은 용접공에게 두통을 덜 줄 것입니다.

성형성은 두 등급 사이에서 유사합니다. 둘 다 표준 오스테나이트 성형 기술을 사용하여 구부리고, 벌리고, 확장할 수 있습니다.. 321 티타늄 탄질화물 입자가 가공 경화 속도를 증가시키기 때문에 냉간 성형이 약간 더 어려울 수 있지만, 대부분의 파이프 및 피팅 응용 분야에서는 그 차이가 미미합니다.

맞대기{0}}용접 피팅(ASME B16.9 및 B16.28에 따른 엘보우, 티, 리듀서)의 경우 두 등급 모두 대부분의 스타킹 유통업체에서 구입할 수 있습니다. 그러나 316L 피팅은 재고가 있을 가능성이 더 높은 반면, 321 피팅은 특히 더 큰 크기나 비표준 일정의 경우 더 긴 리드 타임으로 주문해야 할 수도 있습니다.-

비용을 절감하고 문제를 방지하는 구매 팁

321개 주문의 티타늄 함량에 대한 밀 테스트 인증서를 확인하세요.일부 공장에서는 최소한의 티타늄(5 x 탄소)으로 321을 생산합니다. 탄소가 범위의 가장 높은 범위(0.06~0.08%)에 있는 경우 티타늄은 최소한 0.30~0.40%가 되어야 합니다. 티타늄이 미미하고 카본이 많으면 안정화가 효과적이지 않을 수 있습니다. 계산을 요청하십시오. 완전한 안정화를 위해서는 Ti / (4 x C)가 1.0보다 커야 합니다.

배송 조건을 지정하세요.316L 파이프는 일반적으로 용액 상태로 공급됩니다.-어닐링된 상태. 321 어닐링 또는 안정화된-어닐링된 상태로 공급될 수 있습니다. 안정화된-어닐링 조건(900-950도에서 1~2시간 동안 유지)은 티타늄 카바이드 형성을 극대화하고 입계 부식 저항성을 향상시킵니다. 응용 분야에 용접 후 부식성 서비스가 포함되는 경우 안정화-어닐링을 지정하십시오.

코드- 호환 애플리케이션에 대해 316L과 321을 상호 교환할 수 있다고 가정하지 마십시오.316L(ASME 섹션 II, 파트 D에 따른 특정 허용 응력 포함)에 대해 설계를 수행한 경우 321을 대체하려면 설계 온도에서 허용 응력 값을 다시-확인해야 합니다. 400도에서 321은 316L보다 허용 응력이 약간 낮습니다. 600도에서는 316L이 해당 온도에서 전혀 코드 등급이 지정되지 않았기 때문에 321이 더 높습니다.

맞대기-용접 피팅의 경우 등급 표시를 확인하세요.피팅에는 ASME B16.9에 따라 등급, 열 번호 및 제조업체 기호가 표시되어야 합니다. WP316L과 WP321 피팅은 동일하게 보입니다. 창고에 두 가지 모두 재고가 있는 경우 색상 구분 또는 분리된 보관이 필수적입니다. 우리는 316L 시스템에 321개의 피팅이 설치되거나 그 반대로 설치되는 프로젝트를 본 적이 있는데, 이는 잘못된 등급이 조기에 실패했을 때만 발견되었습니다.

321개 프로젝트에 대한 추가 자료를 주문하세요.321은 재고가 덜 일반적이므로 프로젝트 중간에 소량의 주문을 다시 주문하면-6주 정도 기다려야 할 수 있습니다.- 특히 비표준 크기나 일정의 경우 5-10% 추가 주문하세요. 잉여금 321의 유지 비용은 부족으로 인한 일정 위험보다 낮습니다.

결론

서비스 조건을 명확하게 정의하면 316L과 321 중에서 선택하는 것이 거의 어렵지 않습니다. 문제는 많은 구매자가 환경을 완전히 특성화하지 않고 항상 사용했던 등급을 기본값으로 설정하여 결정에 접근한다는 것입니다. 그렇지 않을 때까지 작동합니다.

새 프로젝트를 위해 파이프를 지정하는 경우 작동 온도, 염화물 노출, 산 농도 및 설계 수명을 문서화하는 데 시간을 투자하십시오. 이 네 가지 매개변수는 어떤 비교표보다 더 안정적으로 필요한 등급을 알려줍니다. 풀 밀 인증 및 글로벌 배송을 통해 두 등급 중 하나를 소싱하는 데 도움이 필요한 경우 ASME B16.9, B16.11 및 B16.5에 따라 일치하는 맞대기{4}}용접 피팅 및 플랜지와 함께 316L 및 321을 이음매 없는 용접 형태로 운송합니다.

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