309S un 310S salīdzinājums: augsts-hroms pret ultra-augstu-hromu-niķeli ar augstu-temperatūras oksidāciju-izturīgs austenīta nerūsējošais tērauds

Gan 309S, gan 310S ir augstas -temperatūras oksidācijas-izturīgi austenīta nerūsējošie tēraudi, kuru galvenā atšķirība ir hroma un niķeļa saturs (310S: Cr=24.00-26.00%, Ni=19.00-22.00%; 309S: Cr=22.00-24.00%, Ni=12.00-15.00%). Īpaši augstais hroma-niķeļa saturs 310S vēl vairāk uzlabo augstas-temperatūras oksidācijas izturību un šļūdes izturību, padarot tos piemērotus dažādiem īpaši-augstas temperatūras ekspluatācijas apstākļiem.

Pamatparametru salīdzinājums

Parametrs	309S nerūsējošais tērauds	310S nerūsējošais tērauds
Ķīmiskais sastāvs (masas%)	C mazāks vai vienāds ar 0,08, Si mazāks vai vienāds ar 1,00, Mn mazāks vai vienāds ar 2,00, P mazāks vai vienāds ar 0,045, S mazāks vai vienāds ar 0,030, Cr=22.00-24.00, Ni=12.00-15.00, Fe=bilance	C mazāks vai vienāds ar 0,08, Si mazāks vai vienāds ar 1,00, Mn mazāks vai vienāds ar 2,00, P mazāks vai vienāds ar 0,045, S mazāks vai vienāds ar 0,030, Cr=24.00-26.00, Ni=19.00-22.00, Fe=bilance
Mehāniskās īpašības (rūdītas)	Stiepes stiprība ir lielāka vai vienāda ar 515 MPa, ražības izturība ir lielāka vai vienāda ar 205 MPa, pagarinājums ir lielāks vai vienāds ar 40%, cietība mazāka vai vienāda ar 217 HB	Stiepes stiprība ir lielāka vai vienāda ar 515 MPa, ražības izturība ir lielāka vai vienāda ar 205 MPa, pagarinājums ir lielāks vai vienāds ar 40%, cietība mazāka vai vienāda ar 217 HB
Servisa temperatūra	-196 grādi līdz 1050 grādiem (nepārtraukta apkalpošana)	-196 grādi līdz 1150 grādiem (nepārtraukta apkalpošana)
Augsts{0}}temperatūras šļūdes stiprums (1000 grādi)	Šļūdes pārrāvuma izturība (1000 h) Lielāka vai vienāda ar 20 MPa	Šļūdes pārrāvuma izturība (1000 h) Lielāka vai vienāda ar 35 MPa
Līdzvērtīgas pakāpes	SUS309S (JIS), EN 1.4828, UNS S30908	SUS310S (JIS), EN 1.4845, UNS S31008

Galvenās veiktspējas atšķirības: 1. Augstas-temperatūras oksidācijas pretestība: 310S īpaši-augstais hroma-niķeļa saturs veido blīvāku un stabilāku Cr₂O₃-NiO kompozītmateriālu oksīda plēvi, kas var izturēt oksidāciju 1150 grādu temperatūrā; 309S oksidācijas pretestība nav pietiekama virs 1050 grādiem, un oksīda plēvei ir nosliece uz novecošanos un lobīšanos. 2. Augsta{10}}temperatūras šļūdes izturība: pie 1000 grādiem 310S labāka šļūdes pārrāvuma izturība par 1000 h ir par 705% S augstāka nekā ar 305%{1} ilgtermiņa stabilitāti. zem īpaši-augstas temperatūras un spriedzes. 3. Izturība pret koroziju: abi ir piemēroti augstas-temperatūras oksidējošām atmosfērām; 310S ir labāka izturība pret koroziju augstas -temperatūras jauktu gāzu atmosfērā (piemēram, dūmgāzēs, kas satur SO₂, NOx) augstāka niķeļa satura dēļ. 4. Izmaksas: 310S ir par 40–60% dārgākas nekā 309S. 5. Formējamība: abiem ir augstāka svina pretestība pret deformāciju, saturu. un nepieciešama augstāka formēšanas temperatūra.

Piemērojamā scenārija atšķirība: 309S ir piemērots augstas -temperatūras oksidācijas-izturīgiem komponentiem zem 1050 grādiem, piemēram, rūpniecisko krāšņu ieliktņiem (mazāk par vai vienādiem ar 1050 grādiem), augstas-temperatūras dūmgāzu cauruļvadiem, termiskās apstrādes krāsns armatūrai un katla ultrasadegšanas kameras komponentiem. oksidācijas -izturīgi sprieguma-nesošie komponenti, piemēram, īpaši augstas temperatūras krāsns čaulas (1050-1150 grādi), naftas ķīmijas krekinga krāsns caurules, atkritumu sadedzināšanas iekārtas augstas temperatūras{13}}komponenti un augstas temperatūras saķepināšanas iekārtu daļas.

Praktiski jautājumi un atbildes

Q1: Kāpēc 310S var izmantot 1150 grādu leņķī, bet 309S nevar? A1: 310S hroma saturs (24-26%) un niķeļa saturs (19–22%) ir lielāks par 309S; kompozītmateriāla oksīda plēvei, ko veido augsts hroms un niķelis, ir spēcīgāka augstas temperatūras stabilitāte, kas var novērst iekšējo metāla oksidāciju un eroziju 1150 grādu temperatūrā; 309S oksīda plēve sadalīsies un nolobīsies virs 1050 grādiem, izraisot ātru komponenta atteici.

2. jautājums. Kāda ir 309S un 310S ekspluatācijas ilguma atšķirība īpaši augstas temperatūras krāsns oderēs? A2: 1100 grādu oksidējošā atmosfērā 310S kalpošanas laiks ir lielāks vai vienāds ar 5 gadiem, savukārt 309S kalpošanas laiks ir mazāks vai vienāds ar 1 gadu; 309S piedzīvos acīmredzamu oksidācijas atšķaidīšanu un trauslumu šajā temperatūrā, kas neatbilst ilgtermiņa apkalpošanas prasībām.

3. jautājums. Vai 310S var izmantot augstas -temperatūras korozīvās jauktās gāzes vidēs? A3: Jā. Tā augstais niķeļa saturs uzlabo izturību pret augstas -temperatūras sulfīdu koroziju un nitrātu koroziju; tas ir piemērots augstas -temperatūras dūmgāzēm, kas satur SO₂, NOx un citas kodīgas gāzes, savukārt 309S ir pakļauta punktveida korozijai šādā vidē.

Q4: Kādi metināšanas materiāli tiek izmantoti 309S un 310S? A4: 309S izmanto ER309L metināšanas stiepli, bet 310S izmanto ER310L metināšanas stiepli; abiem ir jākontrolē metināšanas siltuma padeve (mazāka vai vienāda ar 200 J/mm), lai izvairītos no graudu rupjības; Lai uzlabotu oksīda plēves kompaktumu, ieteicama pēc-metinājuma pasivēšana.

Q5: Kā izvēlēties starp 309S un 310S? A5: izvēlieties 309S, ja darba temperatūra ir mazāka vai vienāda ar 1050 grādiem un izmaksas rada bažas; izvēlieties 310S, ja darba temperatūra ir 1050-1150 grādi vai ja nepieciešama īpaši augstas temperatūras šļūdes pretestība un jaukta gāzes izturība pret koroziju neatkarīgi no izmaksām.