310Sje radni konj u svijetu oksidacije od 900-1000 stupnjeva - austenit 25Cr-20Ni koji se koristi za učvršćenje peći, radijacijske cijevi i opremu za toplinsku obradu. Ovaj vodič pokriva njegovu kemiju, temperaturna ograničenja, gdje kvari i kako to ispravno specificirati.
Što je 310S
310S (UNS S31008, EN 1.4845) potpuno je austenitni nehrđajući čelik s najvećom kombinacijom kroma i nikla među uobičajenim austenitnim stupnjevima. Njegova otpornost na oksidaciju, zadržana duktilnost i umjerena cijena čine ga standardnim izborom za komponente koje žive iznad 800 stupnjeva u oksidirajućim atmosferama.
Kemija u jednom pogledu
| Element | Ograničenje, % | Uloga |
| Kr | 24.0 - 26.0 | Tvori zaštitni kamenac Cr2O3 |
| Ni | 19.0 - 22.0 | Stabilizira austenit, otporan je na cikliranje |
| C | 0.08 max | "S": štiti zavare od osjetljivosti |
| Mn / Si | 2,0 / 1,5 maks | Si poboljšava prianjanje kamenca na temperaturi |
| Fe | Ravnoteža | Matrica |
Mehanička svojstva (ASTM A240)
| Vlasništvo | Minimum |
| Vlačna čvrstoća | 515 MPa (75 ksi) |
| Granica razvlačenja | 205 MPa (30 ksi) |
| Elongacija | 40% |
| Tvrdoća | 95 HRB max |
Pravilo od 1000 stupnjeva
310S je ocijenjen za oko 1000 stupnjeva u kontinuiranoj oksidacijskoj službi i oko 925 stupnjeva za povremeni rad. Iznad 1000 stupnjeva stopa oksidacije naglo se ubrzava - gubitak metala na 1050 stupnjeva je otprilike tri puta veći od gubitka na 950 stupnjeva - tako da dizajn mora dodati zid ili skratiti interval inspekcije.
310 protiv 310S: razlika u ugljiku
310 dopušta maksimalno 0,25% ugljika; 310S ga ograničava na 0,08%. U zavarenoj konstrukciji niska razina ugljika sprječava osjetljivost krom karbida u zoni utjecaja topline, tako da je 310S stupanj za zavarene komponente koje idu izravno u upotrebu.
310S u odnosu na 310H: kada nadograditi
310H (UNS S31009) sadrži ugljik od 0,04-0,10%, što dodaje ojačanje karbida i veće kodirano dopušteno naprezanje iznad 700 stupnjeva. Pravilo: kupite 310H za dijelove i cijevi pod vrućim pritiskom, kupite 310S za zavarenu opremu bez pritiska.
Gdje radi 310S
- Prigušnice peći, retorte i štitnici radijacijskih cijevi
- Poklopci za žarenje i unutarnji poklopci u čeličanama
- Komponente valjkastog ložišta u kontinuiranim pećima
- Zaštitne cijevi termoparova
- Visokotemperaturne cijevi izmjenjivača topline
- Komponente peći i sušare
Gdje 310S ne uspijeva
- Iznad 1000 stupnjeva postojano - pucanje kamenca i gubitak metala se ubrzavaju
- U redukcijskim ili sulfidizirajućim atmosferama - Cr2O3 je napadnut; koristite leguru s više nikla
- Pod dugotrajnim opterećenjem iznad 700 stupnjeva - puzanje, a ne oksidacija, je granica; koristite 310H
- Nakon dugog izlaganja na 650-950 stupnjeva - sigma faza čini leguru hladnom krhkom; rukovati pažljivo
Zavarivanje u tri linije
Zavarite s odgovarajućim 310 punilom (AWS E310 / ER310). Nije potrebno prethodno zagrijavanje, ali održavajte unos topline umjerenim, a međuprolaznu temperaturu niskom - potpuno austenitna kupka za zavarivanje je osjetljiva na pukotine ako je vruća. Baza s niskim udjelom ugljika održava zvuk zone pod utjecajem topline za rad na visokim temperaturama.
Fizičke činjenice
| Vlasništvo | Vrijednost |
| Gustoća | 7,9 g/cm³ |
| Raspon topljenja | 1400 - 1450 stupanj |
| Struktura | Austenitni, nemagnetski |
| Modul elastičnosti | 200 GPa |
Kontrolni popis za kupnju
- Razred i standard: "310S, UNS S31008, ASTM A240" (ploča) ili "TP310S, ASTM A312" (cijev)
- Dužnost na upit: maksimalna temperatura metala, kontinuirano ili ciklički
- Atmosfera: oksidirajuća, redukcijska ili sumporna - odluka o leguri ovisi o tome
- Tlak ili trajno opterećenje pri temperaturi - odabire 310S, 310H ili više
- Certifikat: EN 10204 3.1 s rezultatima toplinske kemije i vlačne čvrstoće
FAQ
P: Može li se 310S koristiti iznad 1000 stupnjeva?
O: Samo za kratka putovanja ili malo opterećene komponente. Iznad 1000 stupnjeva brzina oksidacije naglo se ubrzava, a dizajn mora imati dodatni zid ili prihvatiti skraćeni interval inspekcije. Za stabilan rad iznad 1000 stupnjeva, pogledajte stupnjeve s visokim udjelom nikla.
P: Koja je razlika između 310 i 310S?
O: Carbon. 310 dopušta do 0,25% ugljika, 310S ga ograničava na 0,08%. Niska razina ugljika sprječava osjetljivost krom karbida na zavarenim spojevima, tako da je 310S stupanj za zavarene komponente peći.
P: Zašto je moj 310S uređaj puknuo kada je podignut na hladnom?
O: Vjerojatno sigma faza. Dugo izlaganje u pojasu od 650-950 stupnjeva taloži sigmu, koja čini leguru krtom na sobnoj temperaturi. To je stanje servisne povijesti, a ne materijalna greška - i argumentira za provjeru komponenti nakon godina vrućeg rada prije rukovanja hladnim.
P: Može li 310S zamijeniti 316L u vrućem servisu?
O: Na visokoj temperaturi, odlučno da - 310S nosi otprilike dvostruko više kroma i nikla i drži svoju ljestvicu na oko 1000 stupnjeva, naspram otprilike 800 stupnjeva za 316L. Na sobnoj ili blago korozivnoj temperaturi, 316L je jeftiniji i češći izbor.
P: Kada trebam koristiti 310H umjesto 310S?
O: Kada komponenta nosi pritisak ili trajno opterećenje iznad oko 700 stupnjeva. Više ugljika 310H (0,04-0,10%) osigurava ojačanje karbida i veće dopušteno naprezanje. Zavareni hardver bez pritiska ostaje s 310S.
