S321与S347不锈钢：性能差异何在？

铁匠

1、其他标准牌号：相当于国产 1Cr18Ni9Ti，美国牌号为 321、S32100、TP321 ，日本牌号为 SUS321 。
2、材料性能
2.1、化学成分：碳 C≤0.08 ，硅 Si≤1.00，锰 Mn≤2.00，硫 S≤0.030，磷 P≤0.035，铬 Cr：17.00 - 19.00，镍 Ni：9.00 - 12.00，钛 Ti≥5×C% 。添加 Ti 提高了耐晶间腐蚀性，不适宜用作装饰部件 。
2.2、耐腐蚀性能：在不同浓度、不同温度的有机酸和无机酸中，尤其是在氧化性介质中具有良好的耐磨蚀性能。在碳化铬程度的温度范围中的长时间加热可能会影响其在恶劣腐蚀介质中的耐蚀性 。在大多数环境中，其耐蚀性与 S347 相似，但退火状态下在强氧化性环境中的耐蚀性稍逊于经退火处理的 S347 。
3、力学性能：抗拉强度 σb (MPa)≥520 ，条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥205 ，伸长率 δ5 (%)≥40 ，断面收缩率 ψ (%)≥50 ，硬度≤187HB；≤90HRB；≤200HV 。在高温环境下，与 304 合金相比，具有更好的延展性及抗应力断裂能力 。
4、焊接性：具有良好的焊接性能。由于添加了钛元素，在焊接过程中能有效抑制碳化铬的形成，从而减少晶间腐蚀倾向。但在焊接时，仍需控制焊接工艺参数，如焊接电流、电压、焊接速度等，以保证焊接质量。一般可采用氩弧焊、手工电弧焊等常见焊接方法 。
5、加工制造：可进行冷加工和热加工。冷加工时，其加工硬化倾向相对较大，需要适当调整加工工艺，如采用多次加工、中间退火等方式，以保证加工精度和表面质量。热加工时，需控制加热温度和加工时间，一般加热温度在 1000 - 1150℃为宜 。
6、成品应用场景：主要用于各种工程结构，如房梁、桥梁、输电塔、起重运输机械、船舶、工业炉、反应塔、容器架以及仓库货架等；也用于制造耐磨酸容器和耐磨设备的衬里、输送管道等。常用于高温环境下 800 - 1500°F（427 - 816°C）的长期作业，如航空发动机部件、工业炉部件等 。
7、现场施工焊后处理热处理：通常情况下，若焊件在使用过程中承受较高温度或应力，建议进行焊后热处理。一般的热处理规范为固溶 920 - 1150℃快冷；也可根据需方要求进行稳定化处理，热处理温度为 850 - 930℃，但必须在合同中注明 。
8、无损检测：为确保焊接质量，可采用多种无损检测方法。如超声波检测，可检测焊缝内部的缺陷，如气孔、裂纹、未熔合等；射线检测能更直观地显示焊缝内部缺陷的形状和位置。对于奥氏体不锈钢，由于其晶体结构特点，通常呈现弱磁性或无磁性，常规磁粉检测难以有效检测其表面及近表面缺陷。然而，在加工、焊接等过程中，奥氏体不锈钢可能因冷变形、热影响等因素产生一定磁性。此时，可采用荧光磁粉检测，利用荧光物质在紫外线照射下发出荧光的特性，提高对缺陷的辨识度与检测灵敏度；渗透检测则可用于检测表面开口缺陷 。

S347 不锈钢
1、其他标准牌号：347、S34700、0Cr18Ni11Nb 。
2、材料性能
2.1化学成分：碳 C≤0.08 ，锰 Mn≤2.00，镍 Ni：9.00 - 13.00，硅 Si≤1.00，磷 P≤0.045，硫 S≤0.030，铌 Nb≥10*C ，铬 Cr：17.00 - 19.00 。含 Nb 提高了抗晶间腐蚀性能 。
2.2耐腐蚀性能：在酸、碱、盐液中都有良好的耐蚀性，在 800℃以下空气中有良好的抗氧化性能。在碳化铬程度的温度范围中的长时间加热可能会影响其在恶劣腐蚀介质中的耐蚀性 。在大多数环境中，其耐蚀性与 S321 相似，在水环境和其他低温环境中稍优于 S321 。合金主要用于高温应用，要求材料有强的抗敏化性，以防止在较低温度的粒间腐蚀 。

3、力学性能：固溶处理状态下，屈服强度 (N/mm²)≥206 ，抗拉强度 (N/mm²)≥520 ，伸长率 EL (%)≥40 ，HB≤187 。具有优异的高温应力破断 (Stress Rupture) 性能及高温抗潜变性能 (Creep Resistance)，应力机械性能都优于 304 不锈钢 。
4、焊接性：焊接性能良好，能适应多种焊接方法，如氩弧焊、埋弧焊等。由于铌元素的存在，在焊接过程中可有效阻止晶间腐蚀的产生。但焊接过程中同样要注意控制热输入，避免过热导致晶粒粗大，影响焊接接头性能 。
5、加工制造：加工性能与 S321 类似，可进行冷热加工。冷加工时需注意加工硬化问题，热加工温度范围一般在 1050 - 1200℃ 。6、成品应用场景：广泛应用于航空、发电，化学、石油化工、食品、造纸等领域。常用于高温环境下的设备制造，如锅炉管道、热交换器等，在这些领域中，其良好的高温性能和耐蚀性能得以充分发挥 。
7、现场施工焊后处理热处理：一般焊后需进行固溶处理，以消除焊接应力，恢复材料的耐蚀性能和力学性能。对于一些特殊要求的焊件，可能还需要进行稳定化处理，具体处理方式和参数应根据实际情况和设计要求确定 。
8、无损检测：与 S321 不锈钢类似，可采用超声波检测、射线检测。奥氏体不锈钢在常规状态下不适用于普通磁粉检测，但在特定条件下产生磁性后，可采用荧光磁粉检测来提高对表面及近表面缺陷的检测灵敏度；渗透检测可检测表面开口缺陷 。

S321 不锈钢和S347 不锈钢核心差异与选择建议
抗敏化能力：S347因铌的强碳结合力，在焊接和高温后抗晶间腐蚀优于S321。
加工性：S321的钛可能增加冷加工难度，而S347的铌对加工性能影响较小。
成本因素：S347因铌资源稀缺，通常价格高于S321，需结合预算与性能需求权衡。

总结：若需长期高温稳定性和焊接可靠性，S347更优；若为中低温且成本敏感场景，S321性价比更高。