1.مقدمه آلیاژ 321 یک استنلس استیل تثبیت شده، مشابه نوع 304 اما محتوی تیتانیم اضافه، حداقل 5 برابر کربن موجود است. این میزان تیتانیم اضافه از تشکیل کاربید ها در حین جوشکاری و در دمای 427 تا 816 درجه سانتی گراد جلوگیری می کند. همچنین خواص دما بالای آلیاژ را بهبود می دهد.
این آلیاژ مقاومت در برابر خوردگی و اکسیداسیون عالی دارد و هم چنین دارای استحکام خزشی خوبی است.
2.ترکیب شیمیایی | كربن | 0.08 |
| منگنز | 2.00 |
| فسفر | 0.045 |
| گوگرد | 0.030 |
| سيليسيم | 0.75 |
| كروم | 17.0-19.0 |
| نيكل | 9.0-12.0 |
| نيتروژن | 0.01 |
| آهن | متعادل |
| تيتانيم | 5×(N+C ) 0.7 |
3.خواص مکانیکی در دمای اتاق | | 0.2% YS Ksi (Mpa) | 0.2% YS Ksi (Mpa) | E % in 50.8mm | سختي راكول |
| 321 | 85 (586) | 35 (241) | 55 | B90 |
4.مقاومت در برابر خوردگی رفتار مقاومت در برابر خوردگی آلیاژ 321 مشابه 304 است، با این تفاوت که مقاومت در برابر خوردگی مرزدانه ای به علت تثبیت تیتانیم اضافه در ساختار 321 بهبود یافته است و مقاومت آن در برابر اسید های آلی و غیر آلی فوق العاده می باشد.
5.عملیات حرارتی استنلس استیل 321 به وسیله عملیات حرارتی قابل سخت شدن نیستند. آنیل: گرم کردن تا 1120 درجه سانتی گراد، سپس در آب کوئنچ یا در هوا خنک می شود.
6.شکل پذیری این استنلس استیل به راحتی شکل گرفته و مورد کشش واقع می شود، اگرچه فشار بالاتری مورد نیاز است. همچنین حضور عناصر آلیاژی خاص باعث می شود که 321 نسبت به سایر گرید های آستنیتی مثل 304 سخت تر شکل بگیرد.
7.جوش پذیری کلاس های آستنیتی استنلس استیل، عموما جوش پذیری مناسبی با هر دو روش نفوذی و مقاومتی از خود نشان می دهند.
8.کاربرد ها تجهیزات تمپر دما بالا، کاور های آنیل، سیستم های اگزوز ماشین های سنگین و دیزلی، فایروال، آستر دودکش، ریخته گری دیگ بخار، اجزا هواپیما و جت، سوپر هیترها، تجهیزات پالایش نفت و صنایع زیر دستی.
خلاصه خواص آنالیز شیمیایی آلیاژهای استنلس استیل با توجه به استاندارد ASTM A240 | نوع | كربن | منگنز | فسفر | گوگرد | سيليسيم | كروم | نيكل | موليبدن | نيتروژن | عناصر ديگر |
| 304 | 0.07 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 0.75 | 17.5-19.5 | 8-10.5 | ... | 0.1 | ... |
| 304L | 0.030 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 0.75 | 17.5-19.5 | 8-12.5 | ... | 0.1 | ... |
| 309S | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 0.75 | 22.0-24.0 | 12-15 | ... | ... | ... |
| 310S | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.5 | 24.0-26.0 | 19-22 | ... | ... | ... |
| 316 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 0.75 | 16-18 | 10-14 | 2-3 | 0.1 | ... |
| 316L | 0.030 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 0.75 | 16-18 | 10-14 | 2-3 | 0.1 | ... |
| 321 | 0.08 | 2.00 | 0.045 | 0.045 | 0.75 | 17-19 | 9-12 | ... | 0.1 | Ti 5×(C+N) min, 0.70 max |
| 410 | 0.15-0.08 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 11.5-13.5 | 0.75 | ... | ... | ... |
| 420 | حداقل0.15 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 12-14 | 0.75 | ... | ... | ... |
| 430 | 0.12 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 16-18 | 0.75 | ... | ... | ... |
خواص مکانیکی آلیاژهای استنلس استیل با توجه به استاندارد ASTM A240 | نوع | حداقل استحكام كششي | حداقل استحكام تسليم | % تغيير طول در هر 50mm | حداكثر سختي |
| | ksi | MPa | ksi | MPa | | برينل | راكول |
| نوع | | حداقل استحكام كششي | | حداقل استحكام تسليم | % تغيير طول در هر 50mm | | حداكثر سختي |
| | ksi | MPa | ksi | MPa | | برينل | راكول |
| 304 | 75 | 515 | 20 | 205 | 40 | 201 | 92 |
| 304L | 70 | 485 | 25 | 170 | 40 | 201 | 92 |
| 309S | 75 | 515 | 30 | 205 | 40 | 217 | 95 |
| 310S | 75 | 515 | 30 | 205 | 40 | 217 | 95 |
| 316 | 75 | 515 | 30 | 205 | 40 | 217 | 95 |
| 316L | 75 | 485 | 25 | 170 | 40 | 217 | 95 |
| 321 | 75 | 515 | 30 | 205 | 40 | 217 | 95 |
| 410 | 65 | 450 | 30 | 205 | 20 | 217 | 96 |
| 420 | 100 | 690 | … | … | 15 | 217 | 96 |
| 430 | 65 | 450 | 30 | 205 | 22 | 183 | 89 |
حداکثر دما | حداکثر دما | مستقيم | متناوب |
| 430 | 730 | 870 |
| 304,304L,321 | 830 | 800 |
| 316,316L | 920 | 870 |
| 309S | 1100 | 980 |
| 310S | 1200 | 1030 |
| 410 | 750 | 815 |
| 420 | 620 | 735 |
کاربردها | نوع | كاربرد هاي عمومي |
| 430 | سينك ظرفشويي، توالت، طراحي تجهيزات داخلي، كارد و چنگال و ظروف آشپزخانه، روكش و پوشش بام ساختمان |
| 304 | ابزار پخت و پز، سينك، كارد و چنگال، تجهيزات سلف، بيمارستان، غذا و نوشيدني ها، كشتارگاه ها، داروسازي، نفت و گاز، لوازم برودتي، مخازن و كشتي هاي حامل مايعات خورنده |
| 321 | اجزاي كوره، تجهيزات در معرض دماي بالا و يا سيكل هاي آبي |
| 316 | محيط هاي حاوي كلر و آلوده دريايي، آب هاي شيرين، لوله ها، مخازن، پتروشيمي، صنايع كاغذ و خمير كاغذ، كنترل آلودگي، نفت و هيدرومتالورژي |
| 309 | قطعات كوره، ظروف دما بالا، مبدل هاي كاتاليزوري، سيستم هاي اگزوز و غيره. گريد S از مقاومت بالايي نسبت به اكسيداسيون برخوردار است. |
| 310 | قطعات كوره، لوله ها، مبدل هاي آمونياك و غيره |
| 410 | ساخت فنر هاي تخت، چاقو، ابزار آشپزخانه و از اين دست ابزار |
| 420 | ساخت كارد و چنگال، ابزار جراحي و دندانپزشكي، قيچي |
خواص مکانیکی | دسته بندي | نوع | خوردگي عمومي | خوردگي حفره اي | شكل پذيري | چقرمگي | جوش پذيري |
| فريتي | 430 | متوسط | متوسط | خوب | پايين | محدود |
| آستنيتي | 304 | خوب | خوب | عالي | عالي | عالي |
| آستنيتي | 304L | خوب | خوب | عالي | عالي | عالي |
| آستنيتي | 321 | خوب | خوب | عالي | عالي | عالي |
| آستنيتي | 316 | خيلي خوب | خيلي خوب | عالي | عالي | عالي |
| آستنيتي | 316L | خيلي خوب | خيلي خوب | عالي | عالي | عالي |
| آستنيتي | 309S | خيلي خوب | خيلي خوب | خيلي خوب | خيلي خوب | خوب |
| آستنيتي | 310S | خيلي خوب | خيلي خوب | خيلي خوب | خيلي خوب | خوب |
| مارتنزيتي | 410 | نسبتاً خوب | سبتاً خوب | نسبتاً خوب | نسبتاً خوب | محدود |
| مارتنزيتي | 420 | نسبتاً خوب | سبتاً خوب | نسبتاً خوب | نسبتاً خوب | محدود |
مقايسه خواص فيزيكی فولاد های زنگ نزن و فولاد كربنی ساده | گروه آلياژي | خاصيت مغناطيسي | مقاومت الكتريكي Ohm.m | هدايت حرارتي W/m. ◦K | انبساط حرارتي μm/m ◦C | گرماي ويژه J/Kg.◦K | نقطه ذوب ◦C | چگالي gr/cm3 |
| گروه آلياژي | خاصيت مغناطيسي | مقاومت الكتريكي Ohm.m | هدايت حرارتي W/m. ◦K | انبساط حرارتي μm/m ◦C | گرماي ويژه J/Kg.◦K | نقطه ذوب ◦C | چگالي gr/cm3 |
| آستنيتي | ندارد | 100-700 | 12-17 | 16-18 | 440-500 | 1400-1450 | 8.1-7.9 |
| فريتي | زياد | 600-700 | 20-30 | 10-13 | 420-460 | 1430-1510 | 7.7 |
| مارتنزيتي | زياد | 600-700 | 20-30 | 10-13 | 420-460 | 1430-1510 | 7.7 |
| دوپلكس | متوسط | 800 | 15 | 13-14 | 450-480 | 1410-1500 | 7.8 |
| استيل كربن | زياد | 600-700 | 50-60 | 10-13 | 450 | 1510 | 7.8 |
خواص فيزيكی برخی از استنلس استيل ها | شماره آلياژ | نفوذ مغناطيسي | مقاومت الكتريكي Ohm.m | هدايت حرارتي W/m. ◦K | هدايت حرارتي W/m. ◦K | C ◦m/μ | حرارتي | انبساط | گرماي ويژه J/Kg.◦K | نقطه ذوب ◦C | چگالي gr/cm |
| 304 | 1.02 | 720 | 16.2 | 21.5 | 17.2 | 17.8 | 18.4 | 500 | 1400-1450 | 8.0 |
| 304L | 1.02 | | | | | | | 500 | | |
| 309 | 1.02 | 780 | 15.6 | 18.7 | 15.0 | 16.6 | 17.2 | 500 | 1400-1450 | 8.0 |
| 310 | 1.02 | 780 | 14.2 | 18.7 | 15.9 | 16.2 | 17.0 | 500 | 1400-1450 | 8.0 |
| 314 | 1.02 | 770 | 17.5 | 20.9 | | 15.1 | | 500 | | 7.8 |
| 316 | 1.02 | 740 | 16.2 | 21.5 | 15.9 | 16.2 | 17.5 | 500 | 1375-1400 | 8.0 |
| 316L | 1.02 | | | | | | | 500 | 1375-1400 | 8.0 |
| 321 | 1.02 | 720 | 16.1 | 22.2 | 16.6 | 17.2 | 18.6 | 500 | 1400-1425 | 8.0 |
| 410 | 1000-700 | 570 | 24.9 | 28.7 | 9.9 | 11.4 | 11.6 | 460 | 1480-1530 | 7.8 |
| 420 | | 550 | 24.9 | | 10.3 | 10.8 | 11.7 | 460 | 1450-1510 | 7.8 |
| 430 | 1000-600 | 600 | 26.1 | 26.3 | 10.4 | 11.0 | 11.4 | 460 | 1425-1510 | 7.8 |