O kolik nižší je maximální teplotní odolnost 1,4404 než 310S?

Krátká odpověď: Rozdíl asi 230 stupňů

1.4404 (označení EN UNS S31603, široce známé jako 316L) a 310S (UNS S31008, EN 1.4845) jsou obě austenitické nerezové oceli, ale jsou navrženy pro okna s velmi rozdílnými teplotami. V nepřetržitém leteckém provozu je 1.4404 obvykle dimenzován na maximum asi 870 stupňů, zatímco 310S je dimenzován na asi 1100 stupňů - mezera zhruba 230 stupňů. Rozdíl se řídí především obsahem chrómu a niklu, které určují, jak ochranný je oxid usazený při vysoké teplotě.

Chemické složení: Proč 310S vydrží déle v teple

Oba druhy jsou chrom-austenitické slitiny niklu. 310S nese mnohem více chromu (24,00-26,00 %) a niklu (19,00-22,00 %), které tvoří husté a stabilní chrom-oxidové okují, které zpomalují další oxidaci, což zvyšuje odolnost vůči molárním %{{0}-3,0 % molárním 2. důlková a štěrbinová koroze v chloridech, ale molybden hraje malou roli v odolnosti proti oxidaci nad 800 stupňů.

Typické rozsahy složení podle ASTM A240 (hmot. %):

Živel	1.4404 / UNS S31603	310S / UNS S31008
Uhlík, max	0.030	0.08
Silikon, max	0.75	1.50
Mangan, max	2.00	2.00
Fosfor, max	0.045	0.045
Síra, max	0.030	0.030
Chrom	16.00-18.00	24.00-26.00
Nikl	10.00-14.00	19.00-22.00
Molybden	2.00-3.00	Neuvedeno
Dusík, max	0.10	Neuvedeno

Mechanické vlastnosti (Žíhaná deska, ASTM A240)

Vlastnictví	1.4404 / S31603	310S / S31008
Pevnost v tahu, min (MPa)	485	515
Mez kluzu, min (MPa)	170	205
Prodloužení, min (%)	40	40

Při pokojové teplotě jsou si oba druhy blízké. Skutečná separace se objeví při teplotě: 310S si zachovává užitečnou pevnost a ochranný povlak, kde by 1.4404 rychle oxidovala a ztrácela nosnou-kapacitu tečení. Přibližně nad 550 stupňů se tečení - ne oxidace - obvykle stává limitujícím konstrukčním faktorem pro oba stupně.

Praktické teplotní limity: Nepřetržitý a přerušovaný provoz

Typická publikovaná hodnocení pro leteckou dopravu: 1.4404 - přibližně 870 stupňů nepřetržité a 815 stupňů přerušovaně; 310S - asi 1100 stupňů souvisle a 1035 stupňů přerušovaně. Tyto hodnoty předpokládají oxidační atmosféry a zanedbatelné zatížení. V redukčních nebo sulfidizačních atmosférách mohou být použitelné limity nižší a ve vakuu nebo v inertním-plynu již oxidace není hlavním zájmem.

Návod k použití

1.4404: zařízení pro potraviny a nápoje, chemické sklady, farmaceutické závody, výměníky tepla a námořní součásti, kde záleží na odolnosti proti důlkové korozi a provoz zůstává pod zhruba 500-550 stupňů u nosných dílů.

310S: části pecí, sálavé trubky, mufle, součásti pecí, přípravky pro tepelné{1}}zpracování a petrochemická zařízení, kde provoz dosahuje 900–1100 stupňů a je zásadní odolnost vůči usazování vodního kamene.

Pokud součást bude mít trvalou teplotu nad 900 stupňů, 1,4404 není přijatelnou náhradou za 310S.

Často kladené otázky

Jaká je maximální provozní teplota 1,4404?

Asi 870 stupňů pro nepřetržitý provoz na vzduchu a asi 815 stupňů pro přerušovaný provoz, na základě oxidačního chování. U tlakových-dílů je návrhová teplota obvykle mnohem nižší, protože pevnost při tečení prudce klesá nad 550 stupňů.

Proč 310S toleruje vyšší teploty než 1,4404?

310S obsahuje 24,00-26,00 % chrómu a 19,00-22,00 % niklu, tedy zhruba o 8 procentních bodů více než 1,4404. Tyto prvky tvoří pomaleji rostoucí, přilnavější oxid chromitý a udržují austenitickou strukturu stabilní při vysoké teplotě.

Může 1.4404 nahradit 310S v peci pracující při 1000 stupních?

Ne. Při 1000 stupních 1.4404 rychle oxiduje a ztrácí mechanickou pevnost. 310S má na vzduchu hodnotu asi 1100 stupňů a je pro takové použití vhodnou volbou.

Je 1.4404 lepší než 310S pro chloridová prostředí?

Při mírné teplotě ano. 2,00-3,00 % molybdenu v 1,4404 poskytuje výrazně lepší odolnost proti důlkové a štěrbinové korozi v chloridech. V provozu s horkým chloridem jsou však oba druhy citlivé na praskání korozí pod napětím a je třeba zvážit duplexní nebo vysoce legované druhy.

Jaké jsou EN a UNS ekvivalenty těchto tříd?

1.4404 odpovídá UNS S31603 a EN X2CrNiMo17-12-2 (EN 10088); 310S odpovídá UNS S31008 a EN 1.4845 (X8CrNi25-21).

Jaká kvalita by se měla použít pro vysokoteplotní-výměník tepla?

Pokud teplota kovu zůstane pod přibližně 550-600 stupňů, může být 1.4404 vhodný a nabízí lepší odolnost proti korozi v procesních kapalinách. Nad tímto rozsahem je bezpečnější volbou 310S - nebo creep-odolná stabilizovaná třída, jako je 321 nebo 347 pro provoz kolem 800-900 stupňů.