310S ryðfríu stáli efnasamsetning og há-hitaeiginleikar

Hvers vegna efnasamsetning knýr 310S háan-hitaafköst

310S er algjörlega austenítískt ryðfrítt stál með hátt króm- og nikkeljafnvægi: 24,0-26,0% króm og 19,0-22,0% nikkel. Hátt króminnihald myndar stöðugt, þétt viðloðandi krómoxíðkvarða við hærra hitastig, á meðan hátt nikkelinnihald kemur á stöðugleika í austenítískri uppbyggingu og bætir viðnám gegn hitaþreytu. S viðskeytið táknar lágkolefnisútgáfuna, með kolefni sem er takmarkað við 0,08% að hámarki, sem dregur úr krómkarbíðúrkomu við suðu og við langtímaþjónustu á milli 500 gráður og 850 gráður.

Efnasamsetning samkvæmt ASTM A240 (UNS S31008)

310S samsvarar EN 1.4845 og JIS SUS310S. Samsetningarmörkin hér að neðan eru skilgreind í ASTM A240 fyrir UNS S31008.

Frumefni	Efni (%)
Króm (Cr)	24.0 - 26.0
Nikkel (Ni)	19.0 - 22.0
Kolefni (C)	0,08 hámark
Kísill (Si)	1,50 hámark
Mangan (Mn)	2.00 hámark
Fosfór (P)	0,045 hámark
Brennisteinn (S)	0,030 hámark

Vélrænir og líkamlegir eiginleikar

Dæmigert lágmarks vélrænni eiginleikar fyrir 310S plötu eru flæðistyrkur 245 MPa, togstyrkur 550 MPa, lenging 45% og Brinell hörku 217 HB max. Þessi gagnablaðsgildi eru í samræmi við ASTM A240 lágmarkið sem er 205 MPa álagsstyrk og 515 MPa togstyrk fyrir UNS S31008. Helstu eðliseiginleikar eru taldir upp hér að neðan.

Eign	Gildi
Togstyrkur (MPa)	550 mín
Afrakstursstyrkur (MPa)	245 mín
Lenging (%)	45 mín
hörku (HB)	217 hámark
Þéttleiki (g/cm³)	7.89
Eðlishiti (J/kg·K)	502
Mýktarstuðull (GPa)	196
Varmaleiðni við 100 gráður (W/m·K)	10.8
Rafmagnsviðnám (μΩ·cm)	78.0
Bræðslusvið (gráða)	1354 - 1402

Þjónustuhitamörk og dæmigerð notkun

310S er metið fyrir samfellda þjónustu allt að um 1150 gráður og hlé í um 1035 gráður í oxandi andrúmslofti. Þessi mörk eru sett af oxun og skriðhegðun, ekki með bráðnun, því bræðslusviðið er 1354-1402 gráður. Þar sem kolefnislítil útgáfan þolir næmingu er 310S ákjósanlegur kostur fyrir soðna íhluti sem starfa yfir 800 gráður. Dæmigerð notkun felur í sér ofnrúllur og múffur, geislarör, varmaskiptaíhluti, fóðringar í brennsluofna, húsgögn fyrir ofna, glæðingarhlífar og efnavinnslubúnað sem starfar við mjög háan hita. Í afoxandi eða súlfíðandi andrúmslofti er krómoxíðkvarðinn minna verndandi, þannig að þjónustumörkin verða að lækka.

310S á móti 309S á móti 316

309S inniheldur 22,0-24,0% króm og 12,0-15,0% nikkel, sem gefur góða frammistöðu allt að um 1000 gráður með lægri kostnaði en 310S. 310S stækkar þjónustuþakið um u.þ.b. 150 gráður þökk sé hærra nikkelinnihaldi. Aftur á móti er 316 mólýbdenberandi gæða sem er fínstillt fyrir vatnskennda tæringu við umhverfishita og meðalhita; Hámarks stöðugt þjónustuhitastig hans er mun lægra og það kemur ekki í staðinn fyrir 310S í háhitaofnum. Aftur á móti býður 310S aðeins miðlungs viðnám gegn klóríðholum við stofuhita og hentar síður en 316 fyrir sjávar- eða efnaumhverfi með klóríðum.

Algengar spurningar

Q1: Hver er munurinn á 310 og 310S?
A: 310, sem er UNS S31000, leyfir kolefni allt að 0,25%, en 310S takmarkar kolefni við 0,08%. 310 býður upp á aðeins meiri styrk við mjög háan hita, en 310S er valinn fyrir soðna hluta vegna þess að lágt kolefnisinnihald kemur í veg fyrir tæringu á milli korna.

Spurning 2: Er hægt að nota 310S stöðugt við 1200 gráður?
A: Nei. Stöðug þjónusta er almennt metin um 1150 gráður og þjónusta með hléum um 1035 gráður; viðvarandi notkun við 1200 gráður myndi valda hraðri oxun og skriðskemmdum.

Q3: Er 310S suðuhæft?
A: Já, 310S suðu vel með samsvarandi austenítískum fylliefni og þarfnast ekki forhitunar; lágt kolefnisinnihald takmarkar krómkarbíðúrkomu á hita-svæðinu.

Q4: Er 310S segulmagnaðir?
A: 310S er austenítískt og í meginatriðum ekki-segulmagnið í glæðu ástandi, þó að smá segulmagn geti komið fram eftir kalda vinnu.

Q5: Þolir 310S klóríðtæringu?
A: Ekki vel. Það þolir há-hitaoxun og súlfíðun, en í klóríð-ríku vatnsumhverfi er það minna ónæmt fyrir gryfju en mólýbden-með efni eins og 316.