Nichtrostender Stahl 321 – UNS S32100
Titanstabilisierter austenitischer Cr-Ni-Stahl, nichtrostend
Mit Titan stabilisierter nichtrostender Stahl 18-10, der die Ausscheidung von Chromkarbiden im Bereich 425 – 815 °C verhindert. Geeignet für Dauer- oder Wechselbetrieb bei hoher Temperatur und für geschweißte Teile, die nicht lösungsgeglüht werden können.
Bezeichnungen und Entsprechungen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| UNS | S32100 (321H: S32109) |
| W.Nr./EN | 1.4541 (X6CrNiTi18-10); 1.4878 ist die hitzebeständige Ausführung |
| DIN | X6CrNiTi18-10 |
| JIS | SUS321 |
| Handelsnamen | AISI 321 |
Normen nach Lieferform
| Form | Norm |
|---|---|
| Stab | ASTM A479 / A276 |
| Schmiedestück/Flansch | ASTM A182 F321 |
| Blech | ASTM A240 |
| Rohr | ASTM A312 / A213 TP321 |
Toleranzen und Zolltarifnummern
- Geschmiedete Stäbe (rund und vierkant): Bearbeitungszugabe von 2 mm (Ø 6–16 mm) bis 24 mm (Ø 400–500 mm) auf den Durchmesser. Z. B. fertig Ø 100–125 mm: +7 mm, Toleranz +6 / −0 (Länge bis 3.500 mm).
- Geschmiedete Scheiben: Zugabe von 4 bis 9 mm auf den Durchmesser und 3 bis 11 mm auf die Höhe, nur positive Toleranz.
- Zuschnitt und Zerspanung: Bandsäge −0 / +5 bis +15 mm auf die Länge; Wasserstrahl +10 % der Dicke auf den Durchmesser (mind. 2 mm); zerspante Teile −0 / +2 bis +5 mm auf den Durchmesser. Vollständige Tabellen ansehen (INF 002 und INF 003, für alle Legierungen gleich).
| Form | NCM (Brasilien, 8 Stellen) | HS (international, 6 Stellen) | HTS (USA, 10 Stellen)* | KN (Europäische Union, 8 Stellen)* |
|---|---|---|---|---|
| Geschmiedeter Stab | 7222.30.00 | 7222.30 | 7222.30.0024 | 7222 30 51 |
| Warmgewalzter Stab | 7222.11.00 | 7222.11 | 7222.11.0059 | 7222 11 11 |
| Blech (> 10 mm, Breite ≥ 600 mm) | 7219.21.00 | 7219.21 | 7219.21.0020 | 7219 21 10 |
| Nahtloses Rohr | 7304.41.90 | 7304.41 | 7304.41.6045 | 7304 41 00 |
| Geschweißtes Rohr | 7306.40.00 | 7306.40 | 7306.40.5085 | 7306 40 80 |
| Flansch und Fitting | 7307.21.00 | 7307.21 | 7307.21.5000 | 7307 21 00 |
Zolltarifklasse: nichtrostender Stahl (nach chemischer Zusammensetzung, gemäß den Anmerkungen zu Kapitel 72 und Anmerkung 5 zu Abschnitt XV).
*: US- und EU-Codes zur Orientierung. NCM nach geltendem Recht (Allgemeine Vorschriften für die Auslegung, Anmerkungen zu den Kapiteln 72, 74 und 75 sowie Anmerkung 5 zu Abschnitt XV). Bestätigen Sie den endgültigen Code mit Ihrem Zollagenten anhand von Größe und Ausführung des Artikels. HS = die ersten 6 Stellen der NCM.
Chemische Zusammensetzung (%)
ASTM A479 / A182 F321 (A240: Si ≤ 0,75 %)
| Element | Bereich (%) |
|---|---|
| C | ≤ 0,08 |
| Mn | ≤ 2,00 |
| P | ≤ 0,045 |
| S | ≤ 0,030 |
| Si | ≤ 1,00 |
| Cr | 17,0 – 19,0 |
| Ni | 9,0 – 12,0 |
| N | ≤ 0,10 |
| Ti | 5×(C+N) – 0,70 |
| Fe | Rest |
PREN von Nichtrostender Stahl 321 im PREN-Rechner berechnen →
Mechanische Eigenschaften
Lösungsgeglüht (ASTM A479; A240 in Klammern)
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Streckgrenze (0,2 %) | ≥ 205 MPa |
| Zugfestigkeit | ≥ 515 MPa |
| Bruchdehnung | ≥ 30 % (A240: ≥ 40 %) |
| Brucheinschnürung | ≥ 40 % (A182: ≥ 50 %) |
| Härte | ≤ 217 HB (A240) |
Typische physikalische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | 7,92 g/cm³ |
| Schmelzbereich | 1.398 – 1.446 °C |
| Elastizitätsmodul | 193 GPa |
| Wärmeleitfähigkeit (20–100 °C) | 16,3 W/m·K |
| Wärmeausdehnung (20–100 °C) | 16,6 µm/m·K |
Gewicht von Stab, Blech oder Rohr aus Nichtrostender Stahl 321 berechnen →
Wärmebehandlung, Schweißen und Zerspanung
| Punkt | Übliche Praxis |
|---|---|
| Einsatztemperatur | Bis 816 °C in Regelwerksanwendungen (ASME); Oxidation ≈ 900 °C. Für Zeitstand oberhalb von ≈ 540 °C 321H. |
| Wärmebehandlung | Lösungsglühen bei mindestens 1.040 °C (üblicher Bereich 1.040 – 1.120 °C) mit schneller Abkühlung. Stabilglühen 845 – 900 °C bis zu 5 h. Spannungsarmglühen 425 – 815 °C ohne Gefahr der Sensibilisierung. |
| Schweißen | Gut. ER347 / E347 verwenden (Nb geht über den Lichtbogen über, Ti nicht); ER309L für die Verbindung mit Kohlenstoffstahl. |
| Zerspanung | Zerspanbarkeit geringer als bei Kohlenstoffstahl: verfestigt sich schnell; scharfe Werkzeuge, positiven Spanwinkel, konstanten Vorschub ohne ‚Reiben‘ und reichlich Kühlschmierstoff verwenden. Ti-Karbonitride wirken abrasiv. |
Freiformschmiedestück aus Nichtrostender Stahl 321 planen: Umformgrad, Schlankheit und die zu liefernde Materialmenge →Zuschnittplan des Blocks oder Stabs simulieren →
Schweißzusatz zum Schweißen
Die Drahtzusammensetzung ist meist nicht mit dem Werkstoff identisch: Jede Seite erklärt, warum.
Typische Anwendungen
- Abgaskrümmer und -kanäle von Motoren und Turbinen
- Dehnungsfugen und Balgkompensatoren
- Ofen- und Erhitzerteile
- Wärmeübertrager und Kesselrohre
- Raffinerie und Petrochemie bei mittlerer Temperatur
Alternativen: 347, wenn das Teil in vielen Lagen geschweißt wird oder bessere Zeitstandfestigkeit verlangt; 304H für hohe Temperatur ohne Stabilisierungsbedarf; 310S oberhalb von ≈ 900 °C.
Legierungen nach korrosivem Medium, Konzentration und Temperatur vergleichen →
Nichtrostender Stahl 321: vollständiger Leitfaden
Was nichtrostender Stahl 321 ist
321 gehört zur Familie der austenitischen nichtrostenden Stähle. Er ist ein 304 mit Titanzusatz, einem Element mit größerer Affinität zu Kohlenstoff als Chrom: Es bildet Titankarbide und lässt das Chrom in Lösung. Deshalb leidet 321 nach Einwirkung des Bereichs 450 – 800 °C nicht unter interkristalliner Korrosion, während das gewöhnliche 304 dort Chromkarbide an den Korngrenzen ausscheidet.
Chemische Zusammensetzung und Rolle der Elemente
Chrom (17 – 19 %) und Nickel (9 – 12 %) entsprechen denen von 304. Titan wird in einer Menge von mindestens dem Fünffachen der Summe aus Kohlenstoff und Stickstoff zugegeben, bis 0,70 %. Die Ausführung 321H mit einem Kohlenstoffgehalt zwischen 0,04 und 0,10 % ist die Wahl für die Zeitstandauslegung oberhalb von 540 °C.
Mechanische Eigenschaften
Lösungsgeglüht erfüllt er eine Streckgrenze von mindestens 205 MPa, eine Zugfestigkeit von mindestens 515 MPa, eine Bruchdehnung von mindestens 30 % bei Stäben und Schmiedestücken (40 % bei Blech) und eine Brucheinschnürung von mindestens 50 % bei Schmiedestücken (40 % bei Stäben), bei einer Höchsthärte von 217 HBW.
Einsatztemperatur und Korrosion
Die Beständigkeit gegen wässrige Korrosion entspricht der von 304, mit einem PREN von 17 bis 20: gut in Atmosphäre und Süßwasser, begrenzt in Chloriden. Bei Chloriden mit Temperatur 316Ti.
Anwendungen
Abgaskrümmer und -rohre, Bälge und Dehnungsfugen, Wärmeübertrager, Ofen- und Kesselkomponenten, heiße Prozessrohrleitungen in Raffinerien und petrochemischen Anlagen, dicke geschweißte Teile, die nach dem Schweißen nicht lösungsgeglüht werden können.
Lieferformen und Leistungen von Dustre
Rundstäbe und Blöcke, im Freiformschmieden geschmiedet, auf der Bandsäge abgelängt, mit Vor- oder Fertig-Bearbeitung, Lösungsglühen in den eigenen Öfen sowie Härte-, Zug- und Kerbschlag-Prüfung. Alle Werkstoffe werden mit Abnahmeprüfzeugnis 3.1 und Schmelzenrückverfolgbarkeit geliefert.
Häufig gestellte Fragen
Wie ist die chemische Zusammensetzung von Nichtrostender Stahl 321?
Nach ASTM A479 / A182 F321 (A240: Si ≤ 0,75 %): C ≤ 0,08; Mn ≤ 2,00; P ≤ 0,045; S ≤ 0,030; Si ≤ 1,00; Cr 17,0 – 19,0.
Welche Normen gelten für Nichtrostender Stahl 321?
Stab: ASTM A479 / A276. Schmiedestück/Flansch: ASTM A182 F321. Blech: ASTM A240. Rohr: ASTM A312 / A213 TP321.
Bis zu welcher Temperatur kann Nichtrostender Stahl 321 eingesetzt werden?
Bis 816 °C in Regelwerksanwendungen (ASME); Oxidation ≈ 900 °C. Für Zeitstand oberhalb von ≈ 540 °C 321H.
Welche Werkstoffe können Nichtrostender Stahl 321 ersetzen?
347, wenn das Teil in vielen Lagen geschweißt wird oder bessere Zeitstandfestigkeit verlangt; 304H für hohe Temperatur ohne Stabilisierungsbedarf; 310S oberhalb von ≈ 900 °C.
Wo kann man Nichtrostender Stahl 321 in Brasilien kaufen?
Dustre liefert Nichtrostender Stahl 321 als Stab, Blech, Rohr, Block sowie als geschmiedete oder zerspante Teile, vorbehaltlich der Verfügbarkeit und mit Qualitätszeugnis. Hauptsitz in Osasco/SP, Niederlassungen in Joinville/SC und Baixo Guandu/ES, Lieferung in ganz Brasilien. Für ein Angebot schreiben Sie Helena, unserer Assistentin, per WhatsApp unter +55 11 98649-0075 oder an [email protected].
