Нержавеющая сталь 310S (UNS S31008): лучший высоко-сплав, устойчивый к окислению

 

Каков химический состав, ключевые-свойства при высоких температурах и основная область применения 310S?
310S обычно содержит 24-26% хрома и 19–22% никеля с максимальным содержанием углерода 0,08%. Высокое содержание хрома образует стабильную, липкую накипь оксида хрома, которая обеспечивает исключительную стойкость к окислению. Высокое содержание никеля стабилизирует аустенитную структуру и обеспечивает стойкость к восстановительной атмосфере и науглероживанию. Его основная область применения — детали высокотемпературных промышленных печей, такие как радиационные трубы, реторты, сопла горелок, корзины для термообработки и компоненты котлов в электроэнергетике.

Насколько его характеристики в условиях высоких-температур превосходят характеристики нержавеющей стали 309?
Хотя 309 – превосходный жаропрочный-сплав, 310S – это значительный шаг вперед. Более высокое содержание хрома и никеля позволяет 310S образовывать более защитную и стабильную оксидную накипь, что позволяет непрерывно использовать его при температурах примерно на 70-100 градусов выше, чем 309 (до ~1150 градусов против ~1050 градусов). Он также демонстрирует превосходную стойкость к науглероживающей и сульфидирующей атмосфере, которая может вызвать охрупчивание и разрушение марок низколегированных сплавов. Для самых горячих зон печи или самой агрессивной атмосферы 310S обеспечивает гораздо более длительный срок службы.

В какой конкретной печи 310S является обязательным выбором?
310S обязателен в сильно окислительных атмосферах (избыточном воздухе) при самых высоких рабочих температурах. Это также предпочтительный выбор при переменном окислительном/науглероживающем окружении, в средах, содержащих соединения серы, а также в применениях, связанных с прямым воздействием пламени. Примеры включают радиационные трубы в печах прямого-нагревания, внутренние компоненты керамических печей и детали установок нефтехимического риформинга, где происходит крекинг углеводородов. Его стабильность при термоциклировании также превосходит многие другие сорта.

Каковы проблемы производства, связанные с 310S?
Из-за высокого содержания легирующих элементов сталь 310S имеет значительную скорость деформационного-упрочнения, требует больше усилий для формовки и может быть сложной в механической обработке, что приводит к быстрому износу инструмента. Сварка проста с использованием соответствующего присадочного металла ER310, но после-рекомендуется отжиг на раствор сварочного раствора для растворения любых вторичных фаз и восстановления максимальной коррозионной и термостойкости. Его высокий коэффициент теплового расширения требует допусков на расширение при проектировании и изготовлении печи.

Какие ключевые факторы следует учитывать проектировщику или оператору печи при выборе модели 310S?
Во-первых, подтвердите максимальную непрерывную рабочую температуру и точный состав атмосферы печи (окислительная, цементирующая, сернистая-содержащая).. 310S — это материал премиум-класса, поэтому его использование должно быть оправдано этими суровыми условиями. Во-вторых, рассмотрим механическую нагрузку при температуре; 310S обладает хорошей-стойкостью к высоким температурам, но может потребовать поддержки в больших-несущих конструкциях. В-третьих, исходный материал от производителей с хорошей репутацией, которые могут предоставить сертификаты на работу при высоких-температурах. Наконец, убедитесь, что у производителя есть опыт работы со сплавами с высоким-никелем, чтобы избежать проблем во время производства.