309 vs 310S rustfritt stål: Velge høy-temperaturoksidasjonsbestandige legeringer

 

Hva er de kjemiske sammensetningene,-høytemperaturene og de primære bruksområdene til 309 og 310S?
Klasse 309 inneholder vanligvis 22-24 % krom og 12-15 % nikkel. Grade 310S (lavkarbon-versjonen av 310) inneholder 24-26% krom og 19-22% nikkel. Det høyere legeringsinnholdet i 310S gjør at det kan danne en mer stabil og beskyttende kromoksidavleiring. 309 er generelt egnet for kontinuerlig bruk opp til ca. 1050°C (1922°F), mens 310S kan brukes kontinuerlig opp til ca. 1150°C (2102°F) i{17}vanlige oksiderende pelsdeler som brukes i oksiderende atmosfærer{17} rør, retorter og varmebehandlingsarmaturer. 310S er spesifisert for mer krevende bruksområder som strålebrennerrør, reformerrør i petrokjemiske anlegg og høytemperaturovnskomponenter.

Hvordan påvirker ytelsesforskjellen valget for spesifikke ovnskomponenter?
Velg 309 for komponenter under moderat alvorlige forhold, som ovnsstrålerør, retorter og varmebehandlingsarmaturer der temperaturene er høye, men vanligvis holder seg under 1100 °C. Det er et kostnadseffektivt-valg for mange industrielle oppvarmingsapplikasjoner. Velg 310S for de mest kritiske og varmeste sonene, for eksempel brennerdyser, strålende brennerrør, høy-innredning i kalsineringsanlegget og deler som er direkte utsatt for flammestøt eller forkullende atmosfærer. For langsiktig-pålitelighet under de tøffeste forholdene er investeringen i 310S berettiget.

Hva er fabrikasjonsforskjellene mellom disse to like høye-temperaturlegeringene?
Begge legeringene har høye herdehastigheter-og krever mer kraft for forming og maskinering enn standardkvaliteter. Sveising er enkelt ved å bruke matchende fyllmetaller (ER309 for 309, ER310 for 310S). Et kritisk trinn for begge er etter-sveiseløsningsgløding, som løser opp eventuelle sekundære kromkarbider som kan ha blitt dannet og gjenoppretter optimal korrosjons- og varmebestandighet. På grunn av deres høye termiske ekspansjon, må kvoter for ekspansjon og sammentrekning utformes i enhver sammenstilling.

Fra et kostnadsperspektiv, når er det viktig å spesifisere den dyrere 310S?
Det er viktig å spesifisere 310S når den kontinuerlige driftstemperaturen overstiger sikkerhetsgrensen på 309, eller når atmosfæren er sterkt karburerende eller inneholder svovelforbindelser. Hvis en komponent laget av 309 har sviktet for tidlig på grunn av overdreven skalering, forvrengning eller sprøhet, er oppgradering til 310S det logiske trinnet. For nytt utstyr designet for å operere ved de øvre grensene for kapasitet i rustfritt stål, sikrer spesifikasjon av 310S fra begynnelsen holdbarhet og unngår kostbar uplanlagt nedetid for utskiftninger.

Hvilken endelige retningslinje bør en ovnsdesigner eller vedlikeholdsingeniør følge?
Alltid valg av grunnmateriale på maksimumkontinuerligdriftstemperatur, ikke topp- eller intermitterende temperatur. Se diagrammer for ovnsatmosfære og leverandørdata. Hvis temperaturen overstiger 1100°C i en oksiderende atmosfære, er 310S standardvalget. For temperaturer mellom 950-1100°C kan 309 være tilstrekkelig, men vurder 310S for forlenget levetid eller hvis atmosfæren er variabel. Dokumenter valgbegrunnelsen med referanse til temperatur- og atmosfæredata.