Bobina di acciaio inox 347

Il coil di acciaio inox 347 è una lega austenitica stabilizzata con niobio, progettata per una lunga durata in ambienti a temperature moderatamente elevate e per strutture saldate in cui non è possibile eseguire la ricottura post-saldatura. Per gli acquirenti che richiedono una resistenza affidabile alla corrosione intergranulare dopo l'esposizione a temperature di sensibilizzazione e prestazioni meccaniche stabili fino a circa 850°C, il nastro 347 è spesso la scelta ottimale.

1. Panoramica del materiale e vantaggi principali

L'acciaio inossidabile di tipo 347 è una lega austenitica di cromo-nichel stabilizzata da aggiunte di columbium (niobio) e tantalio. La stabilizzazione impedisce la precipitazione di carburo di cromo durante l'esposizione a intervalli di temperatura intermedi, controllando la corrosione intergranulare nei componenti saldati o riscaldati. Ciò significa che il coil 347 conserva la resistenza alla corrosione e l'integrità meccanica dopo la saldatura o il riscaldamento intermittente nella fascia di sensibilizzazione.

Vantaggi principali per gli utenti della bobina

• Forte resistenza all'attacco intergranulare dopo la saldatura.

• Prestazioni migliori rispetto ai gradi non stabilizzati della serie 300 in caso di cicli termici ripetuti.

• Buona duttilità e formabilità in condizioni di ricottura.

• Adatto per l'impiego in impianti petrolchimici, di produzione di energia e di scarico.

2. Composizione chimica e perché la stabilizzazione è importante

Il grado 347 è definito da limiti e intervalli per carbonio, cromo, nichel ed elementi stabilizzanti. Il concetto essenziale è che il niobio forma preferenzialmente carburi, lasciando il cromo in soluzione solida per mantenere la resistenza alla corrosione dopo l'esposizione a temperature di sensibilizzazione.

Composizione tipica (intervalli rappresentativi)

Perché questo è importante per le bobine
Il niobio lega il carbonio per formare carburi di niobio a temperature inferiori alla finestra di precipitazione del carburo di cromo. Ciò impedisce l'esaurimento del cromo ai confini dei grani, che altrimenti permetterebbe la corrosione intergranulare in seguito a saldatura o esposizione al calore. Questa stabilizzazione rende il 347 una scelta pratica per i componenti saldati a pressione e per le parti soggette a riscaldamento intermittente.

3. Proprietà meccaniche e standard pertinenti

I produttori forniscono comunemente bobine 347 secondo le specifiche ASTM A240 / ASME SA240. Le proprietà meccaniche tipiche del materiale ricotto sono coerenti tra i principali fornitori e sono necessarie per la documentazione di progettazione e approvvigionamento.

Proprietà meccaniche rappresentative (ricotto, secondo ASTM A240)

Nota pratica per i progettisti strutturali
Il 347 è tenace e duttile allo stato ricotto. La lavorazione a freddo aumenta la resistenza e diminuisce l'allungamento, quindi per la formatura pesante si prevedono ricotture intermedie per evitare cricche.

4. Limiti di temperatura, ossidazione e comportamento alle alte temperature

Il 347 mostra prestazioni stabili in servizio intermittente a temperature da circa 427°C (800°F) fino a circa 899°C (1650°F), una fascia in cui molti acciai al carbonio e gradi inossidabili non stabilizzati subirebbero la precipitazione di carburo di cromo o una rapida incrostazione. Per le applicazioni che funzionano continuamente al di sopra dei limiti superiori, si consiglia di prendere in considerazione le opzioni con leghe più elevate.

Comportamento all'ossidazione
A temperature elevate, il 347 forma un ossido di cromo protettivo. La presenza di niobio migliora la resistenza della lega all'attacco intergranulare durante i cicli termici, ma la lunga esposizione a temperature molto elevate finirà per ridurre le prestazioni rispetto alle leghe di nichel più resistenti alla temperatura.

Implicazioni progettuali
Nei casi in cui i pezzi vengono riscaldati e raffreddati ciclicamente attraverso l'intervallo di sensibilizzazione, il coil 347 riduce il rischio di corrosione delle zone di saldatura senza richiedere una ricottura di distensione dopo la fabbricazione.

5. Fabbricazione: formatura, saldatura e note sul trattamento termico.

Formatura e lavorazione a freddo
Le bobine 347 sono comunemente laminate a freddo per produrre bobine e nastri. La lega si indurisce e può richiedere una ricottura intermedia durante le deformazioni estese. Con un adeguato controllo del processo è possibile ottenere imbutiture e piegature profonde.

Saldatura
La saldabilità è eccellente con le tecniche di fusione e resistenza. Quando si saldano gradi 321 o non stabilizzati, si usa spesso l'apporto di 347 per migliorare la stabilità della zona di saldatura. In molti manufatti saldati in cui non è possibile la ricottura post-saldatura, i materiali d'origine e d'apporto 347 riducono al minimo il rischio di corrosione intergranulare. Si raccomanda l'uso di metalli d'apporto adeguati e la qualificazione della procedura di saldatura.

Trattamento termico
Ricottura completa: riscaldamento a ~1040-1150°C, seguito da un rapido raffreddamento per mantenere la struttura stabilizzata. La ricottura in soluzione dopo una forte lavorazione a freddo ripristina la duttilità e la tenacità.

Consigli pratici per il workshop

• Il preriscaldamento non è normalmente richiesto per i nastri sottili, ma per le sezioni più spesse possono essere necessarie procedure controllate.

• Evitare di mantenere a lungo l'intervallo di sensibilizzazione se il materiale non è stato stabilizzato correttamente.

• Per le applicazioni che richiedono la massima resistenza allo scorrimento, selezionare una lega diversa.

6. Finiture di superficie, dimensioni del coil e opzioni dimensionali

Forme di bobina disponibili

• Bobine laminate a freddo (nastri di spessore sottile, finiture superficiali fini)

• Coils laminati a caldo (spessori più elevati, finitura millimetrica)

• Bobine tagliate (larghezza cliente) e fogli tagliati a misura

Finiture comuni offerte dai fornitori

• Finitura 2B (laminato a freddo, ricotto, decapato)

• Finiture BA / No.1 per esigenze specifiche

• N. 4 finiture spazzolate per superfici estetiche o antiscivolo

Gamme di dimensioni rappresentative della bobina (disponibilità tipica del mercato)

Nota sulle tolleranze
Le tabelle di tolleranza variano a seconda del fornitore e delle specifiche. Per le parti critiche, includere nell'ordine di acquisto lo spessore, la larghezza, lo stato dei bordi e i diametri interno/esterno della bobina.

7. Applicazioni tipiche e settori industriali

Il nastro 347 è ampiamente utilizzato in tutti i settori che richiedono stabilità termica, integrità della saldatura e resistenza alla corrosione:

Settori e componenti chiave

• Aerospaziale: sistemi di scarico, anelli di collettori, parti soggette a temperature di scarico elevate.

• Generazione di energia: foglio di recupero, tubo di scambio di calore che viene riscaldato ciclicamente.

• Attrezzature petrolchimiche e di processo chimico: raccordi saldati, tubazioni, reattori in cui esiste il rischio di sensibilizzazione.

• Industrie alimentari e della carta: apparecchiature che richiedono resistenza all'ossidazione durante il riscaldamento periodico.

• Macchinari automobilistici e pesanti: collettori di scarico e tubazioni in cui i cicli termici e le saldature sono frequenti.

Logiche di selezione
Gli acquirenti scelgono tipicamente il coil 347 quando le zone di saldatura devono mantenere la resistenza alla corrosione senza una ricottura post-saldatura e quando si prevede un'esposizione termica ciclica.

8. Selezione comparativa: 347 contro 321, 316 e 304

La scelta del grado corretto dipende dall'ambiente operativo, dal profilo di temperatura e dai driver di corrosione.

Tabella di confronto - semplificata

Perché scegliere il 347 rispetto al 321
La stabilizzazione del niobio nel 347 offre un vantaggio quando si saldano sezioni sottili con contenuto variabile di C o quando si salda il 321 con l'apporto del 347 per migliorare la stabilità del metallo saldato. Per molti gruppi saldati ad alta temperatura, il 347 offre una resistenza leggermente superiore ad alcune forme di corrosione ad alta temperatura.

Quando preferire 316 o 304
Se il pitting da cloruro e la corrosione interstiziale sono preoccupazioni dominanti, il grado 316 con molibdeno può essere la scelta migliore. Per un servizio ambientale standard senza cicli termici attraverso la banda di sensibilizzazione, il 304 rimane una scelta conveniente.

9. Controllo di qualità, certificazione e aspettative di tracciabilità

Per l'approvvigionamento industriale di 347 bobine insistere su:

• Certificato di prova del mulino secondo ASTM A240 / ASME SA240, compreso il numero di calore e l'analisi chimica

• Test a ultrasuoni o a correnti parassite per le applicazioni critiche delle bobine in cui i difetti interni sono importanti

• Misurazione della finitura superficiale e rapporto sulla tolleranza dimensionale

• Specifiche di procedura di saldatura (WPS) e registri di qualifica dei saldatori per i prodotti finiti consegnati.

Esempio di lista di controllo per l'ispezione

1. Verificare l'analisi chimica rispetto agli intervalli specificati.

2. Verificare che i valori dei test meccanici corrispondano al certificato.

3. Ispezionare la superficie del coil per verificare la presenza di pitting, difetti di laminazione e condizioni dei bordi.

4. Confermare la marcatura di tracciabilità e l'imballaggio adatto all'esportazione.

10. Lista di controllo per gli acquisti di coils e requisiti dei fornitori

Nella richiesta di preventivi includere:

• Designazione esatta della lega: 347 o 347H se è necessario un carbonio più elevato per la resistenza a temperature elevate.

• Finitura del coil e tolleranza di spessore richiesta

• Larghezza della bobina, diametro interno e peso per bobina massimo

• Certificati di prova richiesti (MTC secondo gli standard EN o ASTM)

• Imballaggio necessario per le condizioni di spedizione e stoccaggio

Suggerimento commerciale
Richiedete preventivi competitivi da più stockisti, verificando la disponibilità delle scorte e i tempi di consegna. Le scorte nazionali spesso riducono il rischio di consegna; i prezzi diretti di fabbrica di solito offrono un vantaggio in termini di costi per i grandi volumi.

11. Considerazioni ambientali, di riciclo e del ciclo di vita

L'acciaio inossidabile 347 è pienamente compatibile con il riciclaggio all'interno dei flussi di acciaio inossidabile. Il riciclo a fine vita recupera il contenuto di cromo e nichel. Per la valutazione del ciclo di vita, si consideri la maggiore durata della lega nei cicli ad alta temperatura, che può ridurre l'impronta di carbonio totale del ciclo di vita rispetto agli acciai a bassa lega che richiedono frequenti sostituzioni.

12. Tabelle tecniche di riferimento rapido

A. Riferimenti standard ed equivalenti

B. Proprietà fisiche tipiche

C. Finiture comuni dei rotoli e usi tipici

13. Domande frequenti

1. Qual è la principale differenza tra la bobina 347 e la bobina 304 generica?
   Il 347 contiene niobio per stabilizzare la microstruttura contro la precipitazione di carburo di cromo durante il riscaldamento, preservando la resistenza alla corrosione intergranulare dopo la saldatura. Il 304 non ha questo stabilizzatore e può diventare suscettibile di sensibilizzazione nella zona termicamente interessata dalla saldatura.

2. Quando devo richiedere il 347H invece del 347?
   Il 347H ha un contenuto di carbonio più elevato per mantenere la resistenza alla trazione a temperature elevate. Utilizzare il 347H quando è richiesto un servizio prolungato a temperature più elevate e una maggiore conservazione della resistenza.

3. Il nastro 347 può essere saldato con i tipici consumabili per saldatura inox?
   Sì. Il 347 è saldabile con i comuni metodi di fusione e resistenza. Per ottenere la migliore stabilità del metallo saldato in alcuni casi, utilizzare il 347 o leghe d'apporto compatibili e seguire le WPS qualificate.

4. La bobina 347 è magnetica?
   Allo stato ricotto, il 347 è essenzialmente amagnetico. La lavorazione a freddo può introdurre una leggera risposta magnetica.

5. Quale intervallo di temperatura è sicuro per il servizio continuo?
   È comune il servizio di riscaldamento intermittente fino a circa 850°C. Per un servizio continuo al di sopra di questo intervallo, consultare materiali ad alta lega o a base di nichel.

6. Come si colloca il 347 rispetto al 321 per gli assemblaggi saldati?
   Entrambe sono stabilizzate, ma la stabilizzazione del niobio/tantalio del 347 può offrire una maggiore resistenza in determinati contesti di saldatura e viene spesso utilizzata come riempimento per le leghe base 321.

7. Quali sono le tolleranze tipiche dello spessore della bobina che dovrei specificare?
   Specificate le tolleranze in base alle vostre esigenze di produzione; la tolleranza dei nastri laminati a freddo è più stretta di quella dei nastri laminati a caldo. Richiedete sempre le tabelle di tolleranza del fornitore nel preventivo.

8. Il 347 può essere disegnato in profondità per parti complesse?
   Sì, ma si indurisce. Per l'imbutitura profonda pianificare ricotture intermedie se la deformazione totale è elevata.

9. Il 347 è resistente all'acqua di mare?
   Il 347 ha una moderata resistenza alla corrosione, ma non è ottimizzato per ambienti aggressivi con cloruri. Per un'esposizione prolungata all'acqua di mare, scegliere gradi di molibdeno più elevati, come il 316, o gradi duplex adatti al servizio con i cloruri.

10. Quali certificati deve richiedere un acquirente di qualità?
    Come minimo, un certificato di prova della cartiera secondo gli standard ASTM/ASME applicabili, che mostri il numero di calore, l'analisi chimica e i risultati delle prove meccaniche. Per gli ordini critici, richiedere i registri NDE e gli audit di qualità del fornitore.

Note di chiusura degli acquisti

Quando si prepara un ordine di acquisto, includere:

• Lega: 347 (UNS S34700) o 347H se specificata

• Specifiche: ASTM A240 / ASME SA240, includere l'anno di revisione se richiesto.

• Finitura: stato 2B, No.4, decapato, ecc.

• Dimensioni: spessore, larghezza, peso della bobina, diametri interni ed esterni

• Test: Analisi chimica, prova di trazione e di snervamento, durezza, ispezione delle superfici e requisiti di imballaggio.

• Tracciabilità: numero di calore sull'MTC e sulla marcatura del materiale

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