Nerezová ocel 310S: Vysoký-výkon chromu pro extrémní teplo

Co dělá 310S vysoce-chromovým žáru-odolným stupněm

310S patří do rodiny austenitických nerezových ocelí 25Cr-20Ni. Jeho chemické složení je postaveno na 24,0-26,0 % chrómu a 19,0-22,0 % niklu s max. 0,08 % uhlíku. Vysoký obsah chrómu vytváří husté okují oxidu chrómu, které pevně přilnou k povrchu při teplotách, kdy by standardní nerezové oceli rychle okují, a vysoký obsah niklu udržuje strukturu austenitické, zachovává tažnost a odolnost proti tečení během tepelného cyklování.

Chemické složení podle ASTM A240 (UNS S31008)

Níže uvedené složení je definováno v ASTM A240 pro UNS S31008, s EN 1.4845 jako evropské označení.

Živel	Obsah (%)
Chrom (Cr)	24.0 - 26.0
nikl (Ni)	19.0 - 22.0
uhlík (C)	0,08 max
křemík (Si)	1,50 max
mangan (Mn)	max. 2,00
fosfor (P)	0,045 max
síra (S)	0,030 max

Odolnost proti oxidaci a sulfidaci

V oxidačních atmosférách odolává 310S škálování až do svých jmenovitých provozních limitů asi 1150 stupňů pro nepřetržitý provoz a asi 1200 stupňů pro krátkodobou přerušovanou expozici. Vykazuje také dobrou odolnost vůči sulfidizačnímu napadení ve spalinách obsahujících síru-až do středních teplot, díky čemuž je užitečný v ohřívačích rafinérií a při spalování odpadu. Při pokojové teplotě odolává 310S obecné korozi v mírných prostředích, ale je méně odolný proti důlkové korozi než molybdenová-typy ložisek, jako je 316, takže by neměly být voleny pouze pro vodní korozi.

310S vs 310: Nízká-uhlíková výhoda

Přípona S u 310S označuje nízkou-uhlíkovou verzi s max. 0,08 % uhlíku, ve srovnání s 0,25 % uhlíku max. u 310. V rozsahu 500-850 stupňů se uhlík u 310 může slučovat s chromem a vytvářet karbidy chromu na hranicích zrn, což způsobuje tento problém intergranulární7} standardní volba pro svařované vysokoteplotní{11}}díly, jako jsou vyzdívky pecí a sálavé trubky. Třída 310 se někdy používá pro nesvařované odlitky nebo výkovky, kde je vyžadována mírně vyšší pevnost při extrémních teplotách a není nutné svařování.

Typické aplikace v extrémních vedrech

Mezi běžné aplikace 310S patří části pecí a mufle, trubky a plechy výměníků tepla-, obložení spaloven, nábytek pecí, sálavé hořáky, žíhací boxy a zařízení pro chemické zpracování, která pracují při velmi vysokých teplotách. Při navrhování s 310S počítejte s tepelnou roztažností a tepelnou únavou, používejte pro svařování odpovídající austenitické přídavné kovy a vyhněte se rychlým cyklům chlazení, které mohou popraskat těžké části.

Často kladené otázky

Q1: Jaká je maximální provozní teplota 310S?
A: Asi 1150 stupňů pro nepřetržitý provoz a asi 1200 stupňů pro krátkodobou přerušovanou expozici v oxidačních atmosférách; skutečný limit závisí na zatížení, atmosféře a velikosti sekce.

Q2: Proč je 310S lepší než 316 pro části pece?
A: 316 je molybdenová-třída ložisek pro vodnou korozi a nad asi 800 stupni ztrácí pevnost a odolnost proti okují; 310S s 25 % chrómu a 20 % niklu je navržen pro odolnost proti oxidaci a pevnost při tečení při mnohem vyšších teplotách.

Q3: Je 310S náchylný ke srážení karbidů?
Odpověď: Nízký uhlíkový limit maximálně 0,08 % výrazně snižuje precipitaci karbidu chrómu, a proto je u svařování při vysokých-teplotách preferován 310S před 310.

Otázka 4: Lze 310S použít v atmosféře-obsahující síru?
Odpověď: Ano, 310S nabízí dobrou odolnost vůči sulfidaci v mnoha sirných-plynech obsahujících síru, ale maximální použitelná teplota musí být snížena; potvrdit korozními zkouškami pro specifické složení plynu.

Q5: Je 310S magnetický?
Odpověď: Je austenitický a v žíhaném stavu v podstatě -nemagnetický; lehký magnetismus se může objevit po těžkém zpracování za studena.

Q6: Jaký přídavný kov se používá ke svařování 310S?
A: Typicky se používá odpovídající austenitické plnivo typu 25Cr-20Ni; předehřívání není vyžadováno a interpass teplota by měla být udržována na nízké úrovni.