310S rustfritt stål: Topp-materiale for ekstreme høye temperaturer

310S er "topp-lag" av høykrom-nikkel austenittisk rustfritt stål (Cr=24%-26%, Ni=19%-22%), med ekstrem høy-temperaturoksidasjonsmotstand og krypestyrke. Den kan brukes til langsiktig-tjeneste ved 1000–1200 grader, og fungerer som «siste forsvarslinje»-materiale i industrielle miljøer med ultrahøy temperatur.

Kjerneparametere

Kjemisk sammensetning (vekt%): C Mindre enn eller lik 0,08, Si Mindre enn eller lik 1,50, Mn Mindre enn eller lik 2,00, P Mindre enn eller lik 0,045, S Mindre enn eller lik 0,030, Cr=24.00-26.00, Ni=19.00-22.00, Feal{{7}

Mekaniske egenskaper (glødet): Strekkstyrke større enn eller lik 515 MPa, flytestyrke større enn eller lik 205 MPa, forlengelse større enn eller lik 40 %, Brinell-hardhet mindre enn eller lik 217HB

Servicetemperatur: 1000 grader til 1200 grader (kontinuerlig service), opptil 1300 grader for kort-service

Tilsvarende karakterer: SUS310S (JIS), EN 1.4845 (EN), UNS S31008 (ASTM)

Ytelsesfordeler: Cr₂O₃-NiO-komposittoksidfilmen forblir stabil selv ved 1200 grader, med en oksidasjonshastighet på mindre enn eller lik 0,1 mm/år; krypbruddtiden ved 1100 grader er 3 ganger den for 309S; utmerket korrosjonsbestandighet mot sulfider og klorider med høye-temperaturer; god høy-temperaturseighet, med slagfasthet Større enn eller lik 50J ved 1000 grader .

Typiske applikasjoner: Kjerneovnsrør i industriovner, eksoskomponenter for jetmotorer, foringer i høy-temperaturdelen av avfallsforbrenningsovner, høy-temperaturvarmevekslere i kjernekraftverk, høy-temperaturlagringstanker for smeltet salt.

Praktisk spørsmål og svar

Q1: Tåler 310S kortvarig-ultra-høy ​​temperatur på 1300 grader? A1: Ja, men oppholdstiden må være mindre enn eller lik 10 timer. Ved 1300 grader vil stålet myke litt, med styrke redusert med 50 %, og oksidasjonshastigheten vil akselerere til 0,5 mm/år. Langsiktig{12}}tjeneste vil føre til uttynning og feil.

Q2: Hva er den største vanskeligheten med å sveise 310S? A2: Det høye nikkelinnholdet øker viskositeten til sveisebassenget, noe som gjør at ufullstendige fusjonsfeil kan oppstå. Det er nødvendig å bruke stor strøm (150-200A for TIG-sveising) og lav sveisehastighet for å sikre full penetrasjon; velg ER310 sveisetråd, og utfør gløding ved 1050-1100 grader etter sveising for å eliminere sveisebelastning.

Q3: Hva er fordelene med 310S sammenlignet med nikkel-basert legering Inconel 600? A3: Prisen er bare 1/3 av Inconel 600, og oksidasjonsytelsen tilsvarer under 1200 grader; den har bedre sveisbarhet enn Inconel 600, uten behov for forvarming og kompleks{10}etterbehandling. Inconel 600 har bedre ytelse over 1200 grader eller i sterkt reduserende atmosfærer.

Q4: Vil 310S lide av sigma-fasesprøhet? A4: Sigmafasen vil utfelles når den holder seg på 800-1000 grader i lang tid (større enn eller lik 100 timer), og reduserer slagfastheten til mindre enn eller lik 10J. Det er nødvendig å strengt kontrollere oppvarmings-/kjølehastigheten og unngå langvarig varmekonservering i dette temperaturområdet; hvis sigmafasen har utfelt, kan den elimineres ved gløding ved 1100 grader og rask avkjøling.

Spørsmål 5: Er 310S egnet for utstyr med høy-ultra-høy-temperatur? A5: Ja, men trykket må kontrolleres. Det tillatte arbeidstrykket er mindre enn eller lik 10MPa ved 1000 grader og mindre enn eller lik 2MPa ved 1200 grader. Fortykkede rørvegger eller komposittstrukturer bør tas i bruk i utformingen, og streng ikke{12}}destruktiv testing (som ultralyd + radiografisk testing) bør utføres for å sikre at ingen interne defekter.