Нержавеющая сталь SUS310S и SUS304: сравнение коррозионной стойкости

Две аустенитные марки, разные пределы коррозии

SUS310S — это аустенитная нержавеющая сталь с высоким-хромом и-никелем, определенная в системе JIS, а SUS304 — аустенитная марка общего-назначения 18-8. Хотя оба являются аустенитными и не-магнитными в отожженном состоянии, большая разница в содержании хрома и никеля приводит к очень разным коррозионным и окислительным свойствам. SUS310S выбран для работы в условиях высоких-и умеренно агрессивных химических веществ; SUS304 выбран для общепромышленного применения и работы с пищевыми продуктами при умеренных температурах.

Химический состав (JIS G4304/G4305)

Диапазоны составов согласно JIS G4304 и G4305 для SUS310S и SUS304, в массовых процентах:

Элемент	СУС310С	СУС304
Углерод (С)	0,08 макс.	0,08 макс.
Кремний (Si)	1,50 максимум	1,00 макс.
Марганец (Mn)	2,00 макс.	2,00 макс.
Фосфор (Р)	0,045 макс.	0,045 макс.
Сера (S)	0,030 макс.	0,030 макс.
Хром (Cr)	24.00-26.00	18.00-20.00
Никель (Ni)	19.00-22.00	8.00-10.50
Молибден (Мо)	Не указан	Не указан

Сравнение коррозионной стойкости

Окисляющая среда: плотный пассивный слой оксида хрома SUS310S обеспечивает стойкость к окислению примерно до 1200 градусов C при непрерывном использовании, тогда как SUS304 ограничен температурой примерно 870 градусов C и быстро масштабируется при превышении этого значения. Кислотная среда: высокое содержание никеля в SUS310S повышает стойкость к неокисляющим кислотам, таким как разбавленная серная и соляная кислота, при повышенной температуре, а также переносит умеренные концентрации серной кислоты (примерно до 50 %), а также разбавленную азотную кислоту; SUS304 устойчив к разбавленной азотной кислоте, но легко корродирует в серной или соляной кислоте, особенно горячей и концентрированной. Хлоридная среда: более высокое содержание хрома и никеля в SUS310S повышает его эквивалентное число по стойкости к точечной коррозии, обеспечивая лучшую устойчивость к хлоридам, чем SUS304, но все же ниже, чем у марок с содержанием молибдена-, таких как SUS316, поэтому обе марки предназначены только для применений с низким-хлоридом. Межкристаллитная коррозия: конструкция SUS310S с низким содержанием углерода-сводит к минимуму осаждение карбида хрома и межкристаллитную коррозию без стабилизации после-сварки, в то время как стандартный SUS304 может стать сенсибилизирующим при нагреве в диапазоне 450–850 градусов C во время сварки; для сварки типа 304 следует использовать SUS304L или стабилизированный SUS321.

Таблица выбора приложений

Приложение	Рекомендуемая оценка	Причина
Детали высокотемпературных-печей, радиационные трубы, компоненты горелок	СУС310С	Устойчивость к окислению примерно до 1200 градусов C.
Химическое оборудование для разбавленных кислот	СУС310С	Высокий уровень хрома и никеля устойчив к кислотному воздействию.
Пищевая и медицинская техника, кухонное оборудование	СУС304	Экономичность-эффективность при работе с легкой коррозией с использованием воды и органических кислот.
Обслуживание морской и морской воды	Ни один	Требуются марки молибдена-подшипников, такие как SUS316 или дуплексные марки.

Механические свойства с первого взгляда

В состоянии-отжига в растворе обе марки соответствуют типичным минимумам JIS: предел прочности на разрыв 520 МПа и предел текучести 205 МПа (смещение 0,2 %) с удлинением минимум 40 %. SUS310S дополнительно развивает полезную прочность на ползучесть в диапазоне 800-1000 градусов C, что является основной причиной его использования в конструкциях нагревателей и печей, где SUS304 быстро теряет прочность.

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между SUS310S и SUS304?SUS310S содержит 24-26% хрома и 19-22% никеля по сравнению с 18-20% хрома и 8-10,5% никеля для SUS304. Более высокое содержание сплава дает SUS310S примерно на 300 градусов C большую стойкость к окислению и кислотоустойчивость при более высокой стоимости материала.

Какова максимальная рабочая температура SUS310S?В окислительной атмосфере SUS310S обычно рассчитан на непрерывную работу при температуре до 1200 градусов C и может выдерживать периодическое воздействие при более высоких пиках при условии, что механическая нагрузка остается в пределах допустимых напряжений.

Подходит ли SUS310S для морской воды?Нет. Ни SUS310S, ни SUS304 не содержат молибден, поэтому оба они склонны к точечной и щелевой коррозии в средах с высоким содержанием хлоридов-, таких как морская вода; Здесь требуется молибден-с содержанием SUS316 или дуплексных марок.

Что лучше, SUS310S или SUS304, для деталей печей,-высокотемпературных?СУС310С. Плотная накипь оксида хрома сохраняет защитную способность примерно до 1200 градусов C, тогда как SUS304 окалина сохраняется примерно при температуре выше 870 градусов C.

Выдерживает ли SUS310S межкристаллитную коррозию после сварки?Да, лучше стандартного SUS304. Низко-углеродистый состав SUS310S ограничивает выделение карбида хрома в диапазоне сенсибилизации при температуре 450-850 градусов C, поэтому его обычно используют в состоянии после сварки.

Каковы ссылки на стандарты JIS для этих марок?Пластины, листы и полосы SUS310S и SUS304 соответствуют стандартам JIS G4304 и G4305; стержни и профили соответствуют стандарту JIS G4303. Соответствующие обозначения ASTM: UNS S31008 и UNS S30400 согласно ASTM A240.