Nerezová ocel 310S vs. 330: vysoce-tepelný nikl-legované slitiny

 

Jaké jsou chemické složení, mechanické vlastnosti a primární použití 310S a 330?
Grade 310S je vysoce-chromová (25 %), vysoce-niklová (20 %) austenitická nerezová ocel stabilizovaná s nízkým obsahem uhlíku. Alloy 330 obsahuje ještě více niklu (35-37 %) spolu se 17-20 % chrómu a je dále obohacena křemíkem. Toto složení dává 330 výjimečnou odolnost proti tepelným šokům a nauhličování. Obě slitiny si zachovávají dobrou pevnost a odolávají tvorbě okují při teplotách přesahujících 1000 stupňů . 310S se běžně používají pro sálavé trubky pecí, pyrolýzní trubky a vysokoteplotní výměníky tepla. Alloy 330 je určena pro nejnáročnější aplikace, jako jsou trubky sálavých hořáků, žíhací kryty a reformovací zařízení v petrochemickém zpracování.

Jaký je hlavní funkční rozdíl v jejich-výkonu při vysokých teplotách?
Hlavní rozdíl spočívá v jejich výkonu při tepelném cyklování a ve specifických atmosférách. 310S nabízí vynikající odolnost proti oxidaci v nepřetržitém,-oxidačním prostředí s vysokou teplotou. Mnohem vyšší obsah niklu a křemíku u 330 však poskytuje vynikající odolnost vůči nauhličování (nabírání uhlíku) a nitridaci. Vykazuje také lepší tažnost a odolnost vůči tepelné únavě po opakovaných cyklech ohřevu a chlazení, díky čemuž je odolnější v aplikacích s častými teplotními výkyvy nebo v prostředích obsahujících oxid uhelnatý nebo uhlovodíky.

Ve kterých atmosférách pece je 330 výrazně lepší než 310S?
Alloy 330 je výrazně lepší v nauhličovacích a redukčních atmosférách, stejně jako v prostředích se střídajícími se oxidačními a redukčními podmínkami. Patří sem pece na tepelné zpracování s ochrannou atmosférou, chemické zpracovatelské reaktory zahrnující krakování uhlovodíků a všude tam, kde je atmosféra bohatá na oxid uhelnatý. Za těchto podmínek může 310S zkřehnout v důsledku absorpce uhlíku. V případě trvale oxidující atmosféry (přebytečný vzduch) má 310S vynikající výkon a je často cenově-efektivnější.

Jak se liší výroba a náklady na tyto dvě slitiny?
Obě slitiny se vyznačují vysokou rychlostí-kalení, což vyžaduje větší výkon pro tváření a obrábění. Svařování je možné s odpovídajícími nebo nad{2}}legovanými přídavnými kovy, ale doporučuje se žíhání po-svaření. Primárním faktorem je cena: Alloy 330 s velmi vysokým obsahem niklu má výrazně vyšší cenu než 310S. Tento cenový rozdíl diktuje, že 330 by měl být specifikován pouze tam, kde je jeho zvýšený výkon ve specifických, náročných podmínkách absolutně nezbytný, aby se zabránilo předčasnému selhání.

Jaké je konečné vodítko pro výběr mezi 310S a Alloy 330?
Postupujte podle této hierarchie: Nejprve definujte maximální provozní teplotu a atmosféru. Pro kontinuální, stabilní oxidační podmínky až do 1150 stupňů je 310S vynikající volbou. Zadruhé, pokud aplikace zahrnuje tepelné cyklování, karburační potenciál nebo smíšené/redukující atmosféry-zejména nad 1000 stupňů -je vyžadována slitina 330. Rozhodnutí je v zásadě o přizpůsobení specifické odolnosti slitiny (oxidace vs. nauhličování) dominantnímu mechanismu selhání v aplikaci. Nikdy nenahrazujte 310S za 330 v prostředí nauhličování.