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Acero inoxidable 321/321H

Descripción de los productos

La aleación 321 (UNS S32100) es una placa de acero inoxidable estabilizada que ofrece una excelente resistencia a la corrosión intergranular cuando se expone a temperaturas en el rango de precipitación de carburo de cromo de 800 a 1500 ° F (427 a 816 ° C). Esta es su principal ventaja sobre otros grados de acero inoxidable. La resistencia a la corrosión intergranular se logra mediante la adición de titanio, que estabiliza la aleación y evita la formación de carburos de cromo en los límites de grano. Esta propiedad hace que la aleación 321 sea especialmente adecuada para aplicaciones en las que se trata de la exposición a altas temperaturas, ya que mantiene su resistencia a la corrosión y su integridad estructural incluso en condiciones adversas.

Además de su resistencia a la corrosión, la placa de acero inoxidable Alloy 321 también ofrece buenas propiedades mecánicas, lo que la hace ventajosa para el servicio a alta temperatura. Exhibe mayores propiedades de fluencia y ruptura por tensión en comparación con la aleación 304 y la aleación 304L. Esto lo convierte en una opción preferida en situaciones donde la sensibilización y la corrosión intergranular son preocupantes, ya que la aleación 321 proporciona un mejor rendimiento en estas áreas.

bar-rod
Pipe/Tube
PlateSheet
 
 

Aplicaciones

  • Aeroespacial: colectores de motores de pistón
  • Procesamiento químico
  • Juntas de dilatación
  • Procesamiento de alimentos: equipos y almacenamiento
  • Refinación de petróleo – servicio de ácido politiónico
  • Tratamiento de residuos: oxidantes térmicos
  • Producción farmacéutica

Normas

ASTM........ Un 240
ASME........ SA 240
AMS........... 5510

Propiedades generales

La aleación 321 (UNS S32100) es una placa de acero inoxidable austenítico estabilizada con titanio con buena resistencia general a la corrosión. Tiene una excelente resistencia a la corrosión intergranular después de la exposición a temperaturas en el rango de precipitación de carburo de cromo de 800 a 1500 °F (427 a 816 °C). La aleación resiste la oxidación a 1500 °F (816 °C) y tiene mayores propiedades de fluencia y ruptura por tensión que las aleaciones 304 y 304L. También posee una buena tenacidad a bajas temperaturas.

La placa de acero inoxidable de aleación 321H (UNS S32109) es la versión con mayor contenido de carbono (0.04 - 0.10) de la aleación. Fue desarrollado para mejorar la resistencia a la fluencia y para una mayor resistencia a temperaturas superiores a 1000 °F (537 °C). En la mayoría de los casos, el contenido de carbono de la placa permite una doble certificación.

La placa de acero inoxidable de aleación 321 no se puede endurecer mediante tratamiento térmico, solo mediante trabajo en frío. Se puede soldar y procesar fácilmente mediante las prácticas estándar de fabricación en el taller.

Resistencia a la corrosión

 La placa de acero inoxidable de aleación 321 exhibe una buena resistencia general a la corrosión que es comparable a la del acero inoxidable de aleación 304. Fue desarrollado específicamente para su uso en el rango de precipitación de carburo de cromo de 1800 a 1500 ° F (427 a 816 ° C), donde las aleaciones no estabilizadas como la aleación 304 son susceptibles al ataque intergranular. La aleación 321 tiene buena resistencia a la corrosión en la mayoría de los ácidos orgánicos diluidos a temperaturas moderadas y en el ácido fosfórico puro a temperaturas más bajas. También puede soportar hasta un 10% de soluciones diluidas a temperaturas elevadas. La aleación es resistente al agrietamiento por corrosión bajo tensión del ácido politiónico en servicio de hidrocarburos. Además, se puede utilizar en soluciones cáusticas sin cloruro o flúor a temperaturas moderadas.

Sin embargo, la placa de acero inoxidable Alloy 321 no funciona bien en soluciones de cloruro, incluso en pequeñas concentraciones. Tampoco se recomienda su uso en el servicio de ácido sulfúrico. En estos entornos, otros grados de acero inoxidable con mayor resistencia a la corrosión, como la aleación 316 o la aleación 317, pueden ser más adecuados.

Análisis químico

% de peso (todos los valores son máximos a menos que se indique lo contrario en un rango)

Elemento

321

321H

Cromo

17.00 min.-19.00 máx.

17.00 min.-19.00 máx.

Níquel

9.00 min.-12.00 máx.

9.00 min.-12.00 máx.

Carbono

0.08

0,04 mín.-0,14 máx.

Manganeso

2.00

2.00

Fósforo

0.045

0.045

Azufre

0.03

0.03

Silicio

0.75

0.75

Titanio

5 x (C + N) mín.-0,70 máx.

4 x (C + N) mín.-0,70 máx.

Nitrógeno

0.10

0.10

Hierro

Equilibrar

Equilibrar

 

 

Propiedades físicas

Densidad

0.286 libras/pulg.3
7.920 g/cm3

Calor específico

0.12 BTU/lb-°F (32 – 212°F)
444 J/kg-°K (0 – 100°C)

Módulo de elasticidad

28.0 x 106 psi
193 GPa

 

Conductividad térmica 212 °F (100 °C)

9.3 BTU/hr/ft2/ft/°F
16,0 W/m-°K

Rango de fusión

2550 – 2635 °F
1398 – 1446°C

Resistividad eléctrica

72 microhm-cm a 20 °F
Coeficiente medio de dilatación térmica

Rango de temperatura

 

°F

°C

pulgadas/pulgadas °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


Propiedades mecánicas

Valores típicos a 68 °F (20 °C)

Límite elástico
0.2% Compensación

Tracción máxima
Fuerza

Alargamiento
en 2 pulg.

Dureza

psi (mín.)

(MPa)

psi (mín.)

(MPa)

% (mín.)

(máx.)

30,000

205

75,000

515

40

217 Brinell

 

Datos de fabricación

La placa de acero inoxidable de aleación 321 se puede soldar y procesar fácilmente mediante prácticas de fabricación estándar en el taller.

Conformado en frío

La aleación es bastante dúctil y se forma fácilmente.

Conformado en caliente

El alto contenido de azufre de la aleación 303 también tiene un impacto perjudicial en la trabajabilidad en caliente. Si se requiere conformado en caliente, una vez más, 304 debe considerarse como una selección alternativa.

Mecanizado

La tasa de endurecimiento por trabajo en frío de la placa de acero inoxidable 321 la hace menos mecanizable que el acero inoxidable 410, pero similar a la 304. La siguiente tabla proporciona datos de mecanizado relevantes.

Operación

Herramienta

Lubricación

CONDICIONES

 

 

 

Profundidad-mm

Profundidad

Avance-mm/t

Alimentación/t

Velocidad-m/min

Velocidad-pies/min

Torneado

Acero de alta velocidad

Aceite de corte

6

.23

0.5

.019

12-16

39-52

Torneado

Acero de alta velocidad

Aceite de corte

3

.11

0.4

.016

18-23

59-75

Torneado

Acero de alta velocidad

Aceite de corte

1

.04

0.2

.008

23-28

75-92

Torneado

Carburo

Aceite seco o de corte

6

.23

0.5

.019

67-76

220-249

Torneado

Carburo

Aceite seco o de corte

3

.11

0.4

.016

81-90

226-295

Torneado

Carburo

Aceite seco o de corte

1

.04

0.2

.008

99-108

325-354

 

 

 

Profundidad de corte-mm

Profundidad de corte

Avance-mm/t

Alimentación/t

Velocidad-m/min

Velocidad-pies/min

Cortante

Acero de alta velocidad

Aceite de corte

1.5

.06

0.03-0.05

.0012-.0020

16-21

52-69

Cortante

Acero de alta velocidad

Aceite de corte

3

.11

0.04-0.06

.0016-.0024

17-22

56-72

Cortante

Acero de alta velocidad

Aceite de corte

6

.23

0.05-0.07

.0020-.0027

18-23

59-75

 

 

 

Taladro ø mm

Taladro ø en

Avance-mm/t

Alimentación/t

Velocidad-m/min

Velocidad-pies/min

Perforación

Acero de alta velocidad

Aceite de corte

1.5

.06

0.02-0.03

.0007-.0012

9-13

29-42

Perforación

Acero de alta velocidad

Aceite de corte

3

.11

0.05-0.06

.0020-.0024

11-15

36-49

Perforación

Acero de alta velocidad

Aceite de corte

6

.23

0.08-0.09

.0031-.0035

11-15

36-49

Perforación

Acero de alta velocidad

Aceite de corte

12

.48

0.09-0.10

.0035-.0039

11-15

36-49

 

 

 

 

 

Avance-mm/t

Alimentación/t

Velocidad-m/min

Velocidad-pies/min

Perfilado de fresado

Acero de alta velocidad

Aceite de corte

 

 

0.05-0.10

.002-.004

11-21

36-69

 

Soldadura

La placa de acero inoxidable de aleación 321 se puede soldar fácilmente mediante la mayoría de los procesos estándar. No es necesario un tratamiento térmico posterior a la soldadura.