309 á móti 310 ryðfríu stáli: Há-hitaafköst í samanburði

Hvers vegna valið á milli 309 og 310 skiptir máli

Þegar verkefni færist yfir vinnusvið venjulegs 304 eða 316 ryðfríu stáli, verða 309 og 310 hagnýtir umsækjendur. Báðir eru að fullu austenítískum króm-nikkelflokkum sem eru hönnuð fyrir oxunarþol frekar en fyrir blauttæringarþjónustu, og ákvörðunin á milli þeirra er knúin áfram af hámarkshitastigi, ofnlofti og magni hitauppstreymis sem íhluturinn mun sjá.

Efnasamsetning 309 og 310

Einkunnirnar tvær eru aðallega mismunandi í króm- og nikkelinnihaldi og þessi munur er einmitt það sem setur hitaþak þeirra. Dæmigert mörk fyrir plötu, blað og ræmur samkvæmt ASTM A240 eru teknar saman hér að neðan.

Einkunn	C (%)	Mn (%)	Si (%)	Cr (%)	Ni (%)
309	0,20 hámark	2.00 max	1.00 hámark	22.0-24.0	12.0-15.0
310	0,25 hámark	2.00 max	1,50 hámark	24.0-26.0	19.0-22.0
310S	0,08 hámark	2.00 max	1,50 hámark	24.0-26.0	19.0-22.0
310H	0.04-0.10	2.00 max	1,50 hámark	24.0-26.0	19.0-22.0

Fosfór er takmarkaður við 0,045% hámark og brennisteinn við 0,030% hámark í báðum flokkum. Í reynd ber 310 um það bil tvo aukapunkta af króm og fimm til sjö aukapunkta af nikkeli samanborið við 309, sem framleiðir verndandi og stöðugri oxíðkvarða. Lág-kolefnisútgáfan 310S heldur sama króm- og nikkelsviði en skera kolefni niður í 0,08% að hámarki, sem dregur úr karbíðúrkomu við kornamörk við suðu og háan-hita. Þar sem skriðstyrkur við hitastig skiptir meira máli en suðuhæfni, heldur 310H stýrðum kolefnisglugga upp á 0,04-0,10%.

Hámarks þjónustuhitastig og oxunarþol

309 er venjulega metið fyrir samfellda þjónustu í um það bil 1040 gráður, en 310 og lág-kolefnisafbrigði þess eru metin fyrir samfellda váhrif í 1150 gráður og skammtíma- hlé á váhrifum í u.þ.b. 1200 gráður. Í samfelldum ofni er takmarkandi þátturinn vaxtarhraði og sprunguþol krómoxíðkvarðans; í hjólreiðaofni er það misræmið í varmaþenslu milli kvarðans og málmsins undir. Vegna þess að 310 inniheldur meira króm og nikkel, lifir kvarð hans af fleiri hitalotur og austenítískt fylki þess helst stöðugt, þannig að það myndar brothætta sigma-fasa mun síður en lægri-nikkelhita-þolnar einkunnir.

309: samfelld þjónusta í um það bil 1040 gráður; hentugur fyrir miðlungs alvarlegt ofnaloft.

310 og 310S: samfelld þjónusta í 1150 gráður, þjónusta með hléum í um 1200 gráður.

Viðloðun við mælikvarða: 310 heldur þéttara, viðloðandi oxíðlagi með endurtekinni upphitun og kælingu.

Báðar flokkarnir eru viðkvæmir fyrir brennisteins-berandi afoxandi andrúmslofti nálægt toppi hitasviðs þeirra.

Tæringar-, kolefnis- og súlfíðunarhegðun

Hvorug einkunn er ætluð fyrir blautklóríðþjónustu; þær eru hitaþolnar-blendi fyrst. Í gasumhverfi með háan -hita standast bæði oxun og uppkolun og 310 gefur greinilega betri viðnám gegn súlfíðun og blönduðum oxandi-afoxandi lofttegundum vegna hærra króm- og nikkelmagns. Í kolvetnandi andrúmslofti hægir hærra nikkelinnihald 310 einnig á kolefnisdreifingu inn í málminn, sem seinkar stökkbreytingunni og hreisturbrotinu sem myndi að lokum myndast árið 309. Fyrir vatns- eða efnafræðilega þjónustu eru mólýbden-berandi eða tvíhliða flokkar hentugri, og hita-viðnám er hætta á að klóríð sé ekki valið.

Framleiðsla, suðu og mótun

Báðar einkunnir suða með stöðluðum austenítískum aðferðum. 310 þarfnast meiri aðgát til að forðast óhóflegan kornvöxt á meðan hún heldur fullkomlega austenítískri uppbyggingu, þannig að hitainntak ætti að vera stjórnað og hitastigi milliflæðisins haldið í meðallagi. Samsvarandi hár-nikkelhita-þolnir fylliefnismálmar eru venjulega notaðir. 310S hefur skýran kost á staðal 310 vegna þess að lægra kolefnisinnihald þess dregur úr þörfinni fyrir hitameðhöndlun eftir-suðu á íhlutum sem ekki er hægt að glæða eftir suðu. Formhæfni er í meðallagi í báðum bekkjum; þeir vinna-harðna fljótt, þannig að flókin kaldmyndun krefst venjulega einnar eða fleiri milliglæðingar við u.þ.b. 1040-1120 gráður og síðan hröð kæling.

Ákjósanleg suðuferli: TIG eða MIG með samsvarandi hitaþolnu-fylliefni.

Haltu hitastigi milliganga lágt og takmarkaðu dvöl á 600-900 gráðu næmingarsviði.

Vinnsla: hægur yfirborðshraði, jákvætt fóðrun og ríkulegur kælivökvi til að vinna gegn vinnuherðingu.

Súrsun eða björt glæðing eftir mótun endurheimtir hlífðaryfirborðsoxíðið.

Dæmigert forrit

309 er mikið notað fyrir ofnahluta, varmaskiptarör, ofnfóðringar, glóðarkassa og brennarahluta sem starfa við miðlungs hátt hitastig, og fyrir flutningssamskeyti á milli kolefnisstáls og austenítískt ryðfríu stáli. 310 og 310S eru tilgreindar þar sem hitastigið er hærra og hjólreiðarnar eru harðari: ketils og ofurhitunaríhlutir, ofurhitunaríhlutir, ofurhitarar, ketils múffur, og færibönd og rúllur í hitameðferðarofnum, auk efnavinnslubúnaðar sem verður fyrir heitum lofttegundum. Plata, lak, stöng og óaðfinnanlegur eða soðið rör eru allir almennt til staðar; rör fylgir venjulega ASTM A213 eða ASTM A312, en plata og lak fylgja ASTM A240.

Algengar spurningar

Sp.: Hvaða einkunn hentar ofni sem keyrir stöðugt við 1100 gráður?
310S er öruggari kosturinn, vegna þess að 309 er almennt takmörkuð við um 1040 gráður í samfelldri þjónustu á meðan 310S höndlar 1150 gráður.

Sp.: Er hægt að soða 309 og 310 saman?
Já. Notaðu samsvarandi há-nikkelhita-fylliefni og stjórnaðu hitainntaki til að takmarka kornvöxt á 310 hliðinni.

Sp.: Af hverju er 310S valinn yfir 310 fyrir soðnar samsetningar?
0,08% hámarks kolefni þess dregur úr krómkarbíðúrkomu við kornamörk, þannig að minni hitameðferð eftir -suðu er nauðsynleg.

Sp.: Standast 309 og 310 klóríð gryfju?
Nei. Þeir eru hitaþolnir-einkunnir; fyrir blautt klóríð og efnaþjónustu skaltu velja mólýbden-legi eða tvíhliða.

Sp.: Hver er munurinn á 310S og 310H?
Báðir halda 24-26% króm og 19-22% nikkel; 310S lokar kolefni við 0,08% fyrir suðuhæfni, en 310H heldur 0,04-0,10% fyrir skriðstyrk.

Sp.: Hvernig ætti að hitameðhöndla þessar einkunnir eftir kalda vinnu?
Lausn glæður við u.þ.b. 1040-1120 gráður og kælir hratt til að halda uppbyggingunni austenítískum og endurheimta tæringarþol.