310Sje delovni konj v svetu 900-1000 stopinj oksidacije - avstenit 25Cr-20Ni, ki se uporablja za napeljavo peči, sevalne cevi in strojno opremo za toplotno obdelavo. Ta priročnik pokriva njegovo kemijo, temperaturne omejitve, kje odpove in kako ga pravilno določiti.
Kaj je 310S
310S (UNS S31008, EN 1.4845) je popolnoma avstenitno nerjavno jeklo z najvišjo vsebnostjo kroma in niklja med običajnimi avstenitnimi razredi. Zaradi njegove odpornosti proti oksidaciji, ohranjene duktilnosti in zmernih stroškov je privzeta izbira za komponente, ki živijo nad 800 stopinjami v oksidativni atmosferi.
Kemija na en pogled
| Element | Omejitev, % | Vloga |
| Kr | 24.0 - 26.0 | Tvori zaščitni kamen Cr2O3 |
| Ni | 19.0 - 22.0 | Stabilizira avstenit, odporen na kroženje |
| C | 0.08 max | "S": ščiti zvare pred preobčutljivostjo |
| Mn / Si | 2,0 / 1,5 maks | Si izboljša oprijem vodnega kamna pri temperaturi |
| Fe | Ravnovesje | Matrix |
Mehanske lastnosti (ASTM A240)
| Lastnina | Najmanjša |
| Natezna trdnost | 515 MPa (75 ksi) |
| Meja tečenja | 205 MPa (30 ksi) |
| Raztezek | 40% |
| Trdota | 95 HRB maks |
Pravilo 1000 stopinj
310S je ocenjen za približno 1000 stopinj pri neprekinjenem oksidacijskem delovanju in približno 925 stopinj pri občasnem delovanju. Nad 1.000 stopinjami se stopnja oksidacije močno poveča - izguba kovine pri 1.050 stopinjah je približno trikrat večja od izgube pri 950 stopinjah - zato je treba pri načrtovanju dodati steno ali skrajšati interval pregleda.
310 proti 310S: razlika med ogljikom
310 dovoljuje največ 0,25 % ogljika; 310S ga omeji na 0,08 %. Pri varjeni konstrukciji nizka vsebnost ogljika preprečuje preobčutljivost na kromovem karbidu na območju, ki je izpostavljeno toploti, zato je 310S razred za varjene komponente, ki se takoj uporabijo.
310S proti 310H: kdaj nadgraditi
310H (UNS S31009) vsebuje 0,04-0,10 % ogljika, kar doda ojačitev s karbidom in višjo dovoljeno napetost nad 700 stopinj. Pravilo: kupite 310H za vroče tlačne dele in cevi, kupite 310S za varjeno strojno opremo brez tlaka.
Kje deluje 310S
- Dušilci peči, retorte in ščiti za sevalne cevi
- Pokrovi za žarjenje in notranji pokrovi v jeklarnah
- Komponente valjčnega kurišča v kontinuirnih pečeh
- Zaščitne cevi termočlenov
- Visokotemperaturne toplotne izmenjevalne cevi
- Komponente peči in sušilnika
Kjer 310S odpove
- Nad 1000 stopinj enakomerno - lomljenje vodnega kamna in izguba kovine se pospešita
- V reducirajočih ali sulfidizirajočih atmosferah je Cr2O3 napaden; uporabite zlitino z večjo vsebnostjo niklja
- Pri trajni obremenitvi nad 700 stopinj – meja je lezenje, ne oksidacija; uporabite 310H
- Po dolgi izpostavljenosti pri 650-950 stopinjah - sigma faza zlitino ohlapi; ravnajte previdno
Varjenje v treh linijah
Varite z ustreznim polnilom 310 (AWS E310 / ER310). Predgretje ni potrebno, vendar naj bo dovod toplote zmeren in temperatura vmesnega prehoda nizka - popolnoma avstenitna zvarna posoda je občutljiva na razpoke, če je vroča. Osnova z nizko vsebnostjo ogljika ohranja zvok toplotno prizadetega območja za delovanje pri visokih temperaturah.
Fizična dejstva
| Lastnina | Vrednost |
| Gostota | 7,9 g/cm³ |
| Območje taljenja | 1400 - 1450 stopnja |
| Struktura | Avstenitno, nemagnetno |
| Modul elastičnosti | 200 GPa |
Kontrolni seznam za nakup
- Razred in standard: "310S, UNS S31008, ASTM A240" (plošča) ali "TP310S, ASTM A312" (cev)
- Dolžnost na povpraševanje: najvišja temperatura kovine, neprekinjeno ali ciklično
- Atmosfera: oksidacijska, redukcijska ali z žveplom - odločitev o zlitini je odvisna od tega
- Tlak ali trajna obremenitev pri temperaturi - izbere 310S, 310H ali višje
- Certifikat: EN 10204 3.1 z rezultati toplotne kemije in natezne trdnosti
pogosta vprašanja
V: Ali je 310S uporaben nad 1000 stopinjami?
O: Samo za kratke izlete ali rahlo obremenjene komponente. Nad 1.000 stopinjami se stopnja oksidacije močno pospeši in zasnova mora imeti dodatno steno ali sprejeti skrajšan interval pregledov. Za enakomerno delovanje nad 1000 stopinjami si oglejte razrede z visoko vsebnostjo niklja.
V: Kakšna je razlika med 310 in 310S?
O: Ogljik. 310 dovoljuje do 0,25 % ogljika, 310S ga omejuje na 0,08 %. Nizka vsebnost ogljika preprečuje preobčutljivost kromovega karbida pri zvarih, zato je 310S razred za varjene komponente peči.
V: Zakaj je moja naprava 310S počila, ko so jo dvignili hladno?
O: Verjetno sigma faza. Dolga izpostavljenost v pasu 650-950 stopinj obori sigmo, ki pri sobni temperaturi postane krhka. To je pogoj servisne zgodovine, ne materialna napaka - in zagovarja preverjanje komponent po letih vroče uporabe pred ravnanjem s hladnimi.
V: Ali lahko 310S zamenja 316L v vročem servisu?
O: Pri visoki temperaturi je odločilno da - 310S nosi približno dvojno količino kroma in niklja in zadrži svojo lestvico na približno 1000 stopinj v primerjavi s približno 800 stopinjami za 316L. Pri sobnih ali rahlo korozivnih temperaturah je 316L cenejša in pogostejša izbira.
V: Kdaj naj uporabim 310H namesto 310S?
O: Ko komponenta prenaša pritisk ali trajno obremenitev nad približno 700 stopinj. Višja vsebnost ogljika 310H (0,04-0,10 %) zagotavlja ojačitev karbida in večjo dovoljeno napetost. Varjeno breztlačno okovje ostane pri 310S.
