قیمت لوله استیل ۳۲۱

استیل 321 یکی از شناخته‌شده‌ترین فولادهای زنگ‌نزن پایدارشده با تیتانیوم است که با حفظ خواص آستنیتی گرید 304، پایداری حرارتی و مقاومت خزش بالاتری ارائه می‌دهد. افزودن حداقل 0.3٪ Ti از رسوب کاربید طی جوشکاری یا سرویس در بازه حرارتی 425‑870 °C جلوگیری می‌کند؛ در نتیجه لوله استیل 321 گزینه‌ای ایده‌آل برای تجهیزات داغ، سیستم‌های اگزوز و خطوط انتقال سیالات با سیکل‌های حرارتی مکرر محسوب می‌شود.

لوله استیل 321 چیست؟

لوله استیل 321 یک فولاد زنگ‌نزن آستنیتی از خانواده 18‑8 است که مقدار اندک کربن آن با تیتانیوم پایدار می‌شود؛ به این ترتیب از ته‌نشینی Cr‑carbide در ناحیه جوش جلوگیری شده و مقاومت بین‌دانه‌ای در دمای بالا حفظ می‌شود. چگالی ≈7.9 g/cm³، قابلیت فرم‌دهی مشابه 304 و دوام حرارتی عالی باعث شده این آلیاژ در مبدل‌های حرارتی، اگزوز توربین گازی، منیفولد موتور دیزل، بویلر و خطوط هوا/بخار داغ کاربرد گسترده‌ای داشته باشد.

ترکیب شیمیایی معمول: Cr 17‑19٪، Ni 9‑12٪، Ti (≃0.3‑0.7٪)، C ≤ 0.08٪، Mn ≤ 2٪، Si ≤ 1٪، N ≤ 0.10٪. حضور تیتانیوم فاز آستنیتی را تا دمای 870 °C تثبیت می‌کند و از افت چقرمگی جلوگیری می‌کند. لوله 321 هم به‌صورت درزدار (Welded) مطابق ASTM A554/A249 و هم بدون‌درز (Seamless) مطابق ASTM A312 در قطر 13.5‑219 میلی‌متر و ضخامت 0.8‑6 میلی‌متر تولید می‌شود.

گریدهای لوله استیل 321

• لوله استیل 321: ترکیب استاندارد؛ تعادل بین شکل‌پذیری و پایداری حرارتی. مناسب لوله مبدل حرارتی و قطعات اگزوز خودرو و هواپیما.
• لوله استیل 321H: کربن بالاتر (≈0.10٪)؛ استحکام خزش و استحکام در 500‑900 °C بیشتر. کاربرد در ریفرمر پتروشیمی و سوپرهیتر بویلر.
• لوله استیل 347 (جایگزین): پایدارشده با Nb؛ برای جوشکاری ضخامت بالا گزینه بهتری است.

خواص مکانیکی لوله استیل 321

پایداری تیتانیومی موجب می‌شود استحکام خزش و مقاومت به پارگی حرارتی 321 در دماهای بالاتر از 304 و 316L باشد.

• سختی ویکرز در حالت فول‌هارد: 220‑250 HV
• استحکام حرارتی قابل‌اعتماد تا 870 °C
• خاصیت مغناطیسی ناچیز؛ پس از کارسرد اندکی قابل جذب می‌شود

خواص فیزیکی لوله استیل 321

استانداردهای لوله استیل گرید 321

1. ASTM A312 / A213 – لوله‌های بدون‌درز و درزدار فشارقوی
2. ASTM A249 / A269 – لوله مبدل حرارتی و کاندنسور
3. ASTM A554 – لوله دکوراتیو/سازه‌ای درزدار
4. EN 10216‑5 – لوله بدون‌درز زنگ‌نزن برای سرویس فشار
5. DIN 17457 – لوله جوشی مقاوم حرارتی

مزایای کلیدی لوله استیل 321

• پایداری بین‌دانه‌ای عالی در 425‑870 °C
• مقاومت خزش و پارگی حرارتی بالاتر از 304/316L
• جوش‌پذیری خوب بدون نیاز به آنیل پس‌جوش در ضخامت نرمال
• امکان تحمل سیکل‌های حرارتی مکرر (thermal cycling)
• مقاومت خوب در برابر اکسیداسیون تا 900 °C
• قیمت رقابتی نسبت به سوپرآلیاژهای نیکلی

کاربردهای لوله استیل 321

• اگزوز هواپیما، موتور جت و لاینر توربین
• منیفولد و هدر اگزوز خودروهای پرفورمنس
• کویل‌های گرم‌کن بویلر و سوپرهیتر
• لوله‌های هوا/بخار فشار متوسط پالایشگاه
• کامپنساتور انبساطی و فلکسیبل متال هوای داغ
• خطوط فرآیندی دارای شوک حرارتی متناوب

مقایسه لوله 321 با 304 و 316

نتیجه: در تجهیزات داغ یا سیکل‌های حرارتی، 321 عملکرد قابل‌اعتمادی ارائه می‌دهد؛ ولی برای محیط بسیار خورنده حاوی کلرید، 316 گزینه بهتری است.

روش‌های برش، خم‌کاری و جوشکاری

• برش پلاسما: سرعت ≈20 m/min برای ضخامت 1.5 mm با گاز آرگون/هیدروژن
• اره نواری: تیغه 8/12 TPI برای ضخامت >3 mm
• خم سرد: شعاع خم ≥2× قطر بیرونی برای جلوگیری از ترک
• جوش TIG/MIG: فیلر ER347 یا ER321؛ سپس پاسیو کردن با محلول نیتریک‑هیدروفلوریک
• پیشگرم: برای ضخامت >12 mm تا 150 °C توصیه می‌شود

تست و بازرسی کیفیت

جایگزین‌های لوله استیل 321

347 استیل: پایدارشده با Nb؛ مناسب جوشکاری ضخیم.
316Ti: شامل Ti و Mo؛ مقاومت کلریدی و حرارتی بالا.
310S: 25Cr‑20Ni برای دمای بسیار بالا >1000 °C.
Incoloy 800H: سوپرآلیاژ نیکلی؛ هزینه چندبرابر ولی عملکرد عالی در >900 °C.

خواص برجسته لوله استیل 321

• دوام حرارتی تا 900 °C
• مقاومت خزش و پارگی عالی در فشار
• پایداری بین‌دانه‌ای پس از جوشکاری
• قابلیت فرم‌دهی مشابه 304
• بازیافت کامل و سازگار با محیط‌زیست

سخن پایانی

لوله استیل 321 با ترکیب منحصربه‌فرد تیتانیوم و ساختار آستنیتی، تعادلی ایده‌آل میان شکل‌پذیری فولادهای سری 300 و توان تحمل حرارتی آلیاژهای گران‌قیمت‌تر ایجاد کرده است. هرجا سیکل‌های حرارتی، شوک دما یا جوشکاری گسترده وجود دارد، 321 می‌تواند سال‌ها بدون رسوب کاربید و افت چقرمگی خدمت کند؛ بنابراین در پروژه‌هایی که دمای سرویس 450‑850 °C است، انتخاب این آلیاژ توجیه فنی و اقتصادی محکمی دارد.