Acier inoxydable 321 – UNS S32100
Acier inoxydable austénitique Cr-Ni stabilisé au titane
Inox 18-10 stabilisé au titane, qui empêche la précipitation de carbures de chrome dans la plage 425 – 815 °C. Indiqué pour le service continu ou intermittent à haute température et pour les pièces soudées qui ne peuvent pas être remises en solution.
Désignations et équivalences
| Système | Désignation |
|---|---|
| UNS | S32100 (321H: S32109) |
| W.Nr./EN | 1.4541 (X6CrNiTi18-10); 1.4878 est la version réfractaire |
| DIN | X6CrNiTi18-10 |
| JIS | SUS321 |
| Appellations commerciales | AISI 321 |
Normes par forme de produit
| Forme | Norme |
|---|---|
| Barre | ASTM A479 / A276 |
| Pièce forgée/bride | ASTM A182 F321 |
| Tôle | ASTM A240 |
| Tube | ASTM A312 / A213 TP321 |
Tolérances et codes SH
- Barres forgées (rondes et carrées) : surépaisseur d'usinage de 2 mm (Ø 6–16 mm) à 24 mm (Ø 400–500 mm) sur le diamètre. Ex. : Ø 100–125 mm fini : +7 mm, tolérance +6 / −0 (longueur jusqu'à 3.500 mm).
- Disques forgés : surépaisseur de 4 à 9 mm sur le diamètre et de 3 à 11 mm sur la hauteur, tolérance en plus uniquement.
- Découpe et usinage : scie à ruban −0 / +5 à +15 mm en longueur ; jet d'eau +10 % de l'épaisseur sur le diamètre (min. 2 mm) ; pièces usinées −0 / +2 à +5 mm sur le diamètre. Voir les tableaux complets (INF 002 et INF 003, identiques pour tous les alliages).
| Forme | NCM (Brésil, 8 chiffres) | SH (international, 6 chiffres) | HTS (États-Unis, 10 chiffres)* | NC (Union européenne, 8 chiffres)* |
|---|---|---|---|---|
| Barre forgée | 7222.30.00 | 7222.30 | 7222.30.0024 | 7222 30 51 |
| Barre laminée à chaud | 7222.11.00 | 7222.11 | 7222.11.0059 | 7222 11 11 |
| Tôle (> 10 mm, largeur ≥ 600 mm) | 7219.21.00 | 7219.21 | 7219.21.0020 | 7219 21 10 |
| Tube sans soudure | 7304.41.90 | 7304.41 | 7304.41.6045 | 7304 41 00 |
| Tube soudé | 7306.40.00 | 7306.40 | 7306.40.5085 | 7306 40 80 |
| Bride et raccord | 7307.21.00 | 7307.21 | 7307.21.5000 | 7307 21 00 |
Classe tarifaire : acier inoxydable (selon la composition chimique, conformément aux Notes du Chapitre 72 et à la Note 5 de la Section XV).
* : codes américains et européens à titre indicatif. NCM selon la législation en vigueur (Règles générales pour l'interprétation, Notes des Chapitres 72, 74 et 75 et Note 5 de la Section XV). Confirmez le code définitif auprès de votre transitaire en douane selon la taille et la finition de l'article. SH = 6 premiers chiffres de la NCM.
Composition chimique (%)
ASTM A479 / A182 F321 (A240: Si ≤ 0,75%)
| Élément | Plage (%) |
|---|---|
| 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 | reste |
Calculer le PREN de Acier inoxydable 321 dans le calculateur de PREN →
Propriétés mécaniques
Mis en solution (ASTM A479 ; A240 entre parenthèses)
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Limite d'élasticité (0,2%) | ≥ 205 MPa |
| Résistance à la traction | ≥ 515 MPa |
| Allongement | ≥ 30% (A240: ≥ 40%) |
| Réduction de section | ≥ 40% (A182: ≥ 50%) |
| Dureté | ≤ 217 HB (A240) |
Propriétés physiques typiques
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse volumique | 7,92 g/cm³ |
| Intervalle de fusion | 1.398 – 1.446 °C |
| Module d'élasticité | 193 GPa |
| Conductivité thermique (20–100 °C) | 16,3 W/m·K |
| Dilatation thermique (20–100 °C) | 16,6 µm/m·K |
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Traitement thermique, soudage et usinage
| Élément | Pratique courante |
|---|---|
| Température de service | Jusqu'à 816 °C dans les applications de code (ASME) ; oxydation ≈ 900 °C. Pour le fluage au-dessus de ≈ 540 °C, 321H. |
| Traitement thermique | Mise en solution à un minimum de 1.040 °C (plage usuelle 1.040 – 1.120 °C) avec refroidissement rapide. Recuit de stabilisation 845 – 900 °C pendant jusqu'à 5 h. Détensionnement 425 – 815 °C sans risque de sensibilisation. |
| Soudage | Bonne. Utiliser ER347 / E347 (le Nb se transfère à travers l'arc, le Ti non) ; ER309L pour l'assemblage avec l'acier au carbone. |
| Usinage | Usinabilité inférieure à celle de l'acier au carbone : écrouissage rapide ; utiliser des outils affûtés, un angle de coupe positif, une avance constante sans « frottement » et du lubrifiant abondant. Les carbonitrures de Ti sont abrasifs. |
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Métal d'apport pour le soudage
La composition du fil n'est généralement pas identique à celle du matériau : chaque page explique pourquoi.
Applications typiques
- Collecteurs et conduits d'échappement de moteurs et de turbines
- Joints de dilatation et soufflets
- Pièces de fours et de réchauffeurs
- Échangeurs de chaleur et tubes de chaudières
- Raffinage et pétrochimie à température intermédiaire
Alternatives : 347 lorsque la pièce sera soudée en de nombreuses passes ou exige une meilleure résistance au fluage ; 304H pour la haute température sans besoin de stabilisation ; 310S au-dessus de ≈ 900 °C.
Comparer les alliages selon le milieu corrosif, la concentration et la température →
Acier inoxydable 321 : guide complet
Qu'est-ce que l'acier inoxydable 321
Le 321 appartient à la famille des aciers inoxydables austénitiques. C'est un 304 avec addition de titane, élément ayant plus d'affinité pour le carbone que le chrome : il forme des carbures de titane et laisse le chrome en solution. C'est pourquoi le 321 ne subit pas de corrosion intergranulaire après exposition à la plage 450 – 800 °C, où le 304 ordinaire précipite des carbures de chrome aux joints de grains.
Composition chimique et rôle des éléments
Le chrome (17 – 19%) et le nickel (9 – 12%) sont ceux du 304. Le titane est ajouté à raison d'au moins cinq fois la somme du carbone et de l'azote, jusqu'à 0,70%. La version 321H, avec un carbone contrôlé entre 0,04 et 0,10%, est le choix pour le calcul au fluage au-dessus de 540 °C.
Propriétés mécaniques
À l'état mis en solution, il satisfait à une limite d'élasticité minimale de 205 MPa, une résistance à la traction minimale de 515 MPa, un allongement minimal de 30% en barre et pièce forgée (40% en tôle) et une réduction de section minimale de 50% en pièce forgée (40% en barre), avec une dureté maximale de 217 HBW.
Température de service et corrosion
La résistance à la corrosion aqueuse est celle du 304, avec un PREN de 17 à 20 : bonne à l'atmosphère et à l'eau douce, limitée dans les chlorures. Pour les chlorures avec température, 316Ti.
Applications
Collecteurs et tuyaux d'échappement, soufflets et joints de dilatation, échangeurs de chaleur, composants de fours et de chaudières, tuyauteries de procédé chaudes en raffineries et usines pétrochimiques, pièces soudées épaisses qui ne peuvent pas être remises en solution après soudage.
Formes de fourniture et services Dustre
Barres rondes et blocs forgés à matrice ouverte, coupés à la dimension à la scie à ruban, avec usinage d'ébauche ou de finition, mise en solution dans nos propres fours et essais de dureté, de traction et de résilience. Tout le matériau est fourni avec un certificat de contrôle 3,1 et la traçabilité de coulée.
Questions fréquentes
Quelle est la composition chimique de Acier inoxydable 321 ?
Selon 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.
Quelles normes couvrent Acier inoxydable 321 ?
Barre: ASTM A479 / A276. Pièce forgée/bride: ASTM A182 F321. Tôle: ASTM A240. Tube: ASTM A312 / A213 TP321.
Jusqu'à quelle température Acier inoxydable 321 peut-il être utilisé ?
Jusqu'à 816 °C dans les applications de code (ASME) ; oxydation ≈ 900 °C. Pour le fluage au-dessus de ≈ 540 °C, 321H.
Quels matériaux peuvent remplacer Acier inoxydable 321 ?
347 lorsque la pièce sera soudée en de nombreuses passes ou exige une meilleure résistance au fluage ; 304H pour la haute température sans besoin de stabilisation ; 310S au-dessus de ≈ 900 °C.
Où acheter Acier inoxydable 321 au Brésil ?
Dustre fournit Acier inoxydable 321 en barres, tôles, tubes, blocs et pièces forgées ou usinées, selon disponibilité, avec certificat de qualité. Siège à Osasco, SP (Brésil), filiales à Joinville (SC) et Baixo Guandu (ES), avec livraison dans tout le Brésil. Pour un devis, écrivez à Helena, notre assistante sur WhatsApp au +55 11 98649-0075, ou à [email protected].
