ASTM A213 TP321 U字管は、感応域での熱サイクルがリスクとなる高温で作動する熱交換器に最適な材料です。そのシームレスで安定化された構造は、製油所や石油化学産業における重要なサービスに信頼性を提供します。U字型製造には、曲げ形状の慎重な制御と、長期的な性能を保証するための、曲げ後の焼鈍処理が不可欠です。

主な材料の利点：安定化

TP321が304/304Lや316/316Lのような一般的なグレードよりも優れている主な利点は、感応性に対する耐性です。

問題（感応性）：標準的なオーステナイト系鋼を約425〜850℃（800〜1550°F）の温度範囲に保持すると、炭素が粒界に移動し、クロムと反応してクロム炭化物を形成します。これにより、隣接領域のクロムが枯渇し、粒界腐食の経路が生まれます。
TP321の解決策：添加されたチタンは、クロムよりも炭素に対する親和性が高くなっています。代わりに安定したチタン炭化物を形成し、クロムを溶液中に残して耐食性を維持します。これにより、TP321は、高温または感応域を通過する加熱/冷却サイクルを繰り返すサービスに最適です。

ASTM A213 TP304Hステンレス鋼シームレスチューブ相当グレード

規格	WERKSTOFF NR.	UNS	JIS	EN
SS 321	1.4541	S32100	SUS 321	X6CrNiTi18-10

ASTM A213 TP321ステンレス鋼シームレスU字管化学組成（％）

C	Mn	P	S	Si	Cr	Ni	Ti
0.08	2.00	0.045	0.03	1.00	17.0-19.0	9.0-12.0	5(C+N)-0.7

ASTM A213 TP321ステンレス鋼シームレスU字管 機械的性質

引張強さ最小	降伏強さ最小	伸び（％）	硬度最大
75ksi（515MPa）	30ksi（205MPa）	35分	192HBW/200HV	90 HRB

U字管に関する重要な考慮事項

シームレス対溶接：A213に従い、これらのチューブはシームレスです。これにより、縦方向の溶接シームが排除され、高圧/高温サービスに有利であり、曲げ領域に理論的な溶接線がなくなります。
曲げ後の熱処理：TP321は安定化されていますが、激しい冷間曲げ（U字型の成形）は高い残留応力を誘発します。曲げ後の完全な焼鈍熱処理が強く推奨され、しばしば指定されます。これにより、以下が行われます。
- 曲げ応力を緩和して、応力腐食割れ（SCC）を防ぎます。
- 炭化物を再溶解し、最適な耐食性を回復させます。
- 寸法安定性を確保します。
曲げ形状：最小曲げ半径（R）は重要です（例：R = 1.5 x チューブ径）。よりきつい曲げは、外半径の肉薄化を増加させ、真円度のリスクを高めます。寸法の規格は厳密に遵守する必要があります。
強化された検査：曲げ領域は、非破壊検査（NDT）の焦点であり、通常は浸透探傷検査（PT）が行われ、成形中に発生した微小亀裂などの表面欠陥を検出します。