309 vs 310S nerūsējošais tērauds: augsta-temperatūras oksidācijas izturība un izturība, salīdzinot

309 pret 310S: Novērtējumu pārskats

309 un 310S ir austenīta nerūsējošie tēraudi, kas leģēti ar augstu hroma un niķeļa saturu, īpaši karstumizturībai. 309. klase (UNS S30900) ir 22-24% hroma, 12-15% niķeļa tērauds, ko izmanto vietās, kur temperatūra ir augsta, bet parasti zem aptuveni 1100 °C. 310. klase (UNS S31008) ir zema{27}}2 oglekļa versija ar 2 3}1{0,8 % hroms un 19-22% niķeļa; augstāks sakausējuma saturs veido stabilāku, lipīgāku hroma oksīda skalu, tāpēc 310S ir paredzēts nepārtrauktai darbībai līdz aptuveni 1150 ° C oksidējošās atmosfērās. 309 saimē ietilpst arī zema oglekļa satura 309S (UNS S30908), un 310 saimē ietilpst 310 (UNS S31000) ar oglekļa saturu līdz 0,25%. Ilgstošai lietošanai augstā temperatūrā priekšroka tiek dota versijām ar zemu oglekļa emisiju, jo tās ir izturīgas pret karbīda nokrišņiem un ar to saistīto elastības zudumu.

Ķīmiskais sastāvs (ASTM A240)

Elements	309 (S30900)	309S (S30908)	310S (S31008)
Ogleklis, maks. %	0.20	0.08	0.08
Silīcijs, maks. %	1.00	0.75	1.50
Mangāns, maks. %	2.00	2.00	2.00
Hroms %	22.0 - 24.0	22.0 - 24.0	24.0 - 26.0
Niķelis %	12.0 - 15.0	12.0 - 15.0	19.0 - 22.0

Visās trīs kategorijās fosfora un sēra saturs ir ierobežots līdz attiecīgi 0,045% un 0,030%. Eiropas apzīmējumi, ko parasti izmanto 309-tipa un 310S tipa materiāliem, ir EN 1.4828 (X15CrNiSi20-12) un EN 1.4845 (X8CrNi25-21).

Mehāniskās īpašības (rūdītas)

Īpašums	309 / 309S	310S
Stiepes izturība, min MPa	515	515
Teces stiprums, min MPa	205	205
Pagarinājums, min %	40	40

Istabas temperatūrā 309 un 310S mehāniskās īpašības ir līdzīgas. Atšķirība starp kategorijām parādās augstā temperatūrā, kur 310S augstāks hroma un niķeļa saturs nodrošina labāku oksidācijas pretestību, bet versijas ar zemu -oglekļa saturu nodrošina labāku-ilgtermiņa elastību.

Augstas{0}}temperatūras oksidācijas un stiprības robežas

Servisa stāvoklis	309 / 309S	310S
Nepārtraukta apkalpošana (oksidējoša atmosfēra)	apmēram 1050 ° C	apmēram 1150 ° C
Intermitējoša apkalpošana	apmēram 980 ° C	apmēram 1035 ° C

Šie vērtējumi ir praktiski norādījumi par tīru oksidējošu atmosfēru; reducējošā, karburējošā vai sēru{0}}nesošā atmosfērā ierobežojumi ir zemāki. Abas kategorijas labi iztur termisko triecienu un termisko cikliskumu, taču 310S saglabā stabilāku aizsardzības skalu ilgstošas-iedarbības laikā, kas samazina plaisāšanu un metāla zudumus. Šļūdes diapazonā abas kategorijas darbojas kā standarta austenīts: projektēšanai ir jāievēro piemērojamā koda pieļaujamie sprieguma dati, un augstākajās temperatūrās priekšroka tiek dota 310S, jo tai ir labāka oksidācijas veiktspēja.

Atlases norādījumi un izgatavošana

Izvēlieties 309 komponentiem vidēji smagas ekspluatācijas apstākļos, piemēram, krāsns starojuma caurulēm, retortām un termiskās apstrādes ierīcēm, kas darbojas zem aptuveni 1050 °C, kur tā ir ekonomiskāka izvēle. Atlasiet 310S karstākajām un kritiskākajām zonām, piemēram, degļu sprauslām, starojuma degļu caurulēm, augstas -temperatūras kalcinēšanas iekārtas iekšpusei un daļām, kas pakļautas liesmas iedarbībai, karburēšanas apstākļiem vai sēru saturošai atmosfērai. Parasti, ja nepārtrauktā darba temperatūra pārsniedz aptuveni 1100 °C, noklusējuma vērtība ir 310S; no 950 līdz 1100 °C, var pietikt ar 309, bet, ja nepieciešams pagarināts kalpošanas laiks, jāapsver 310S. Abi sakausējumi ātri{14}}cietē, tāpēc formēšanai ir nepieciešama lielāka jauda, ​​un apstrāde nodrošina ātrāku instrumentu nodilumu. Metināšana tiek veikta ar atbilstošu augstas{16}}sakausējuma pildmetālu, un pēc-metināšanas šķīduma ir ieteicama atkausēšana, lai izšķīdinātu sekundāros karbīdus un atjaunotu izturību pret karstumu un koroziju. Tā kā siltuma izplešanās ir augsta, mezgliem ir jānodrošina izplešanās un saraušanās.

Bieži uzdotie jautājumi

Kas ir labāks augstā temperatūrā, 309 vai 310S?

310S ir labāks, lai nodrošinātu izturību pret oksidēšanu un ilgstošu -augstas{1}}temperatūras darbību: tā augstākais hroma un niķeļa saturs nodrošina stabilāku oksīda skalu un nepārtrauktas darbības -apmēram 100 °C augstāku nekā 309.

Kāda ir maksimālā darba temperatūra 310S?

Oksidējošās atmosfērās 310S ir paredzēts nepārtrauktai darbībai līdz aptuveni 1150 °C un periodiskai darbībai līdz aptuveni 1035 °C. Reducējošā, karburējošā vai sēru{4}}nesošā atmosfērā pieļaujamā temperatūra ir zemāka.

Kāda ir atšķirība starp 309 un 309S?

Vienīgā norādītā atšķirība ir ogleklis: 309 pieļauj 0,20% maksimumu, bet 309S ir ierobežots līdz 0,08%. Zema-oglekļa 309S ir ieteicama ilgstošai-kalpošanai, jo tā ir mazāk pakļauta karbīda nokrišņiem un trauslumam.

Vai 309 un 310S var metināt?

Jā, izmantojot atbilstošu augstas{0}}austenīta sakausējuma metālu. Pēc-metināšanas šķīduma atkausēšana ir ieteicama, lai atjaunotu karstuma-ietekmētās zonas koroziju un karstumizturību, un zemas siltuma padeves procedūras ierobežo graudu augšanu.

Vai 309 un 310S ir piemēroti atmosfēras karburēšanai?

Abi ir izturīgi pret oksidēšanu, bet slikti darbojas atmosfērā, kurā ir spēcīga karburācija, kur oglekļa absorbcija var izraisīt trauslumu. Lai veiktu intensīvu karburēšanas darbu, ir nepieciešami augstāki-niķeļa karstumizturīgie{2}} sakausējumi.

Kādi ir 309 un 310S līdzvērtīgi apzīmējumi?

309 ir UNS S30900 un 309S ir UNS S30908, uz abiem attiecas ASTM A240 (plāksne), A312 (caurule) un A276 (bar). 310S ir UNS S31008, ar Eiropas apzīmējumu EN 1.4845 (X8CrNi25-21); 309 tipa materiāls atbilst EN 1.4828.