310S vs 330 rustfritt stål: høy-temp nikkel-legerte legeringer

 

Hva er de kjemiske sammensetningene, de mekaniske egenskapene og de primære bruksområdene til 310S og 330?
Klasse 310S er et austenittisk rustfritt stål med høyt-krom (25 %), høyt-nikkel (20 %) stabilisert med lavt karboninnhold. Alloy 330 inneholder enda mer nikkel (35-37%), sammen med 17-20% krom, og er ytterligere forsterket med silisium. Denne sammensetningen gir 330 eksepsjonell motstand mot termisk sjokk og karburering. Begge legeringene beholder god styrke og motstår avleiring ved temperaturer over 1000 grader . 310S brukes ofte for ovnsstrålerør, pyrolyserør og høytemperaturvarmevekslere. Alloy 330 er spesifisert for de mest krevende bruksområdene som strålende brennerrør, utglødningsdeksler og reformeringsutstyr i petrokjemisk prosessering.

Hva er den viktigste funksjonelle forskjellen i ytelsen ved høye-temperaturer?
Kjerneforskjellen ligger i ytelsen deres under termisk syklus og i spesifikke atmosfærer. 310S tilbyr utmerket oksidasjonsmotstand i kontinuerlige oksiderende miljøer med høy-temperatur. Imidlertid gir 330s mye høyere nikkel- og silisiuminnhold overlegen motstand mot karburering (karbonopptak) og nitrering. Den viser også bedre duktilitet og motstand mot termisk tretthet etter gjentatte oppvarmings- og avkjølingssykluser, noe som gjør den mer holdbar i applikasjoner med hyppige temperatursvingninger eller i miljøer som inneholder karbonmonoksid eller hydrokarboner.

I hvilke ovnsatmosfærer er 330 klart bedre enn 310S?
Alloy 330 er klart overlegen når det gjelder karburerende og reduserende atmosfærer, så vel som i miljøer med alternerende oksiderende og reduserende forhold. Dette inkluderer varmebehandlingsovner med beskyttende atmosfærer, kjemiske prosesseringsreaktorer som involverer hydrokarbonkrakking, og hvor som helst atmosfæren er rik på karbonmonoksid. Under disse forholdene kan 310S bli sprø på grunn av karbonabsorpsjon. For konsekvent oksiderende atmosfærer (overflødig luft), yter 310S utmerket og er ofte mer kostnadseffektiv-.

Hvordan skiller fabrikasjons- og kostnadsbetraktninger seg mellom disse to legeringene?
Begge legeringene har høye arbeids-herdehastigheter, og krever mer kraft for forming og maskinering. Sveising er mulig med matchende eller over-legerte fyllmetaller, men etter-sveiseglødning anbefales. Det primære hensynet er kostnaden: Alloy 330, med sitt svært høye nikkelinnhold, har en betydelig høyere prislapp enn 310S. Denne kostnadsforskjellen tilsier at 330 bare skal spesifiseres der dens forbedrede ytelse under spesifikke, alvorlige forhold er absolutt nødvendig for å forhindre for tidlig feil.

Hva er den endelige retningslinjen for å velge mellom 310S og Alloy 330?
Følg dette hierarkiet: Først definerer du maksimal servicetemperatur og atmosfære. For kontinuerlige, stabile oksiderende forhold opp til 1150 grader, er 310S et utmerket valg. For det andre, hvis applikasjonen involverer termisk syklus, karbureringspotensialer eller blandede/reduserende atmosfærer-spesielt over 1000 grader -er Legering 330 nødvendig. Beslutningen handler i bunn og grunn om å matche legeringens spesifikke motstand (oksidasjon vs. karburering) til den dominerende feilmekanismen i applikasjonen. Bytt aldri ut 310S med 330 i et forkullende miljø.