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

 

Hva er de kjemiske sammensetningene og-høytemperaturene 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 den kan danne en mer stabil og beskyttende kromoksidskala. 309 er generelt egnet for kontinuerlig drift opp til ca. 1050 grader (1922 grader F), mens 310S kan brukes kontinuerlig opp til ca. 1150 grader (2102 grader F) i oksiderende atmosfærer.

I hvilke spesifikke ovnsatmosfærer og komponenter er 310S det foretrukne valget?
310S er foretrukket i sterkt oksiderende atmosfærer ved de høyeste temperaturene, for komponenter som strålebrennerrør, høy-temperaturkalsineringsinnvendig og reformerrør i petrokjemiske anlegg. Det er også det bedre valget i karburerings- eller sulfidiseringsatmosfærer på grunn av dets høyere nikkelinnhold. For applikasjoner som involverer hyppige termiske sykluser eller direkte flammestøt, gir 310S sin stabile oksidvekt lengre levetid.

Hvordan skiller fabrikasjon og sveising seg mellom disse to lignende legeringene?
Begge legeringene har høye arbeids-herdehastigheter, som krever mer kraft for forming og fører til raskere verktøyslitasje under maskinering. Sveising utføres med matchende tilsatsmetaller (ER309 eller ER310). Et kritisk trinn for begge er etter-sveiseløsningsgløding for å gjenopprette optimal korrosjons- og varmebestandighet ved å løse opp eventuelle sekundære karbider. Deres høye termiske ekspansjonskoeffisient må vurderes i design for å håndtere termisk stress.

Fra et kostnadsperspektiv, når er det obligatorisk å spesifisere den dyrere 310S?
Spesifisering av 310S er obligatorisk når den kontinuerlige driftstemperaturen overstiger den sikre grensen for 309, eller når atmosfæren er sterkt karburerende. Hvis en komponent laget av 309 har sviktet for tidlig på grunn av overdreven skalering, forvrengning eller sprøhet, er oppgradering til 310S et nødvendig trinn. For nytt utstyr designet for å operere ved de øvre grensene for kapasitet i rustfritt stål, sikrer 310S holdbarhet og unngår kostbar uplanlagt nedetid.

Hvilken endelige retningslinje bør en ovnsdesigner følge for materialvalg?
Baser valget på maksimal kontinuerlig driftstemperatur og ovnsatmosfære. For service opp til 1050 grader under oksiderende forhold er 309 et kostnadseffektivt og robust valg. For temperaturer over 1050 grader, eller for karboniserende/sulfidiseringsatmosfærer, er 310S obligatorisk. Se alltid utstyrsprodusentens spesifikasjoner og bransjeveiledninger for beste praksis, og dokumenter valgbegrunnelsen med henvisning til servicebetingelsene.