310S roostevaba teras: kõrgeima-taseme materjal ülikõrgete temperatuuride jaoks

310S on kõrge kroom-nikkelausteniitse roostevaba terase "tipp-tase" (Cr=24%-26%, Ni=19%-22%), millel on äärmiselt kõrge temperatuuriga oksüdatsioonikindlus ja libisemiskindlus. Seda saab kasutada pikaajaliseks{12}}teenistuseks 1000–1200 kraadi juures, olles ülikõrge temperatuuriga tööstuskeskkondades "viimase kaitseliini" materjal.

Põhiparameetrid

Keemiline koostis (massi%): C väiksem või võrdne 0,08, Si kuni 1,50, Mn väiksem või võrdne 2,00, P väiksem või võrdne 0,045, S väiksem või võrdne 0,030, Cr=24.00-26.00, Ni=19.00-22.00}, Ni=19.00-22.00},

Mehaanilised omadused (lõõmutatud): tõmbetugevus on suurem või võrdne 515 MPa, tootlustugevus suurem või võrdne 205 MPa, venivus suurem või võrdne 40%, Brinelli kõvadus 217 HB või väiksem

Teenindustemperatuur: 1000 kraadi kuni 1200 kraadi (pidev teenus), kuni 1300 kraadi lühiajalise-teenuse korral

Samaväärsed klassid: SUS310S (JIS), EN 1.4845 (EN), UNS S31008 (ASTM)

Jõudluse eelised: Cr₂O₃-NiO komposiitoksiidkile jääb stabiilseks isegi 1200 kraadi juures oksüdatsioonikiirusega 0,1 mm aastas või sellega võrdne; roomamisrebenemise aeg 1100 kraadi juures on 3 korda suurem kui 309S; suurepärane korrosioonikindlus kõrgel-temperatuuril sulfiidide ja kloriidide suhtes; hea vastupidavus kõrgel-temperatuuril, löögikindlus Suurem või võrdne 50J 1000 kraadi juures.

Tüüpilised rakendused: tööstusahjude südamiku torud, reaktiivmootorite heitgaasi komponendid, jäätmepõletusahjude kõrge-temperatuuri sektsiooni vooderdised, kõrge-temperatuuri soojusvahetid tuumaelektrijaamades, kõrge-temperatuuriga sulasoola mahutid.

Praktilised küsimused ja vastused

1. küsimus: kas 310S talub lühiajalist-üli-kõrget 1300 kraadist temperatuuri? A1: Jah, kuid viibimisaeg peab olema 10 tundi või vähem. 1300 kraadi juures teras pehmeneb veidi, tugevus väheneb 50% ja oksüdatsioonikiirus kiireneb 0,5 mm-ni aastas. Pikaajaline{12}}teenindus põhjustab materjali hõrenemist ja rikkeid.

Q2: Mis on 310S keevitamise suurim raskus? A2: kõrge niklisisaldus suurendab keevisvanni viskoossust, mistõttu võivad tekkida mittetäielikud sulamisdefektid. Täieliku läbitungimise tagamiseks on vaja kasutada suurt voolu (150-200A TIG-keevitusel) ja aeglast keevituskiirust; valige keevitustraat ER310 ja pärast keevitamist lõõmutage 1050–1100 kraadi juures, et vältida keevituspingeid.

3. küsimus: millised on 310S-i eelised võrreldes nikli-põhise sulami Inconel 600-ga? A3: selle maksumus on ainult 1/3 Inconel 600-st ja selle oksüdatsioonivõime on samaväärne alla 1200 kraadi; sellel on parem keevitatavus kui Inconel 600, ilma eelsoojenduse ja keeruka{10}}järeltöötluseta. Inconel 600-l on parem jõudlus üle 1200 kraadi või tugevas redutseerivas atmosfääris.

K4: Kas 310S kannatab sigmafaasi hapruse all? A4: Sigma faas sadestub, kui püsib temperatuuril 800-1000 kraadi pikka aega (suurem kui 100 tundi või sellega võrdne), vähendades löögitugevust kuni 10 J. Selles temperatuurivahemikus on vaja rangelt kontrollida kütte-/jahutuskiirust ja vältida pikaajalist soojuse säilimist; kui sigmafaas on sadestunud, saab selle eemaldada 1100 kraadise lõõmutamise ja kiire jahutamisega.

5. küsimus: kas 310S sobib kõrgsurve-ultra{2}}kõrge temperatuuriga-seadmete jaoks? A5: Jah, kuid rõhku tuleb kontrollida. Lubatud töörõhk on väiksem või võrdne 10 MPa 1000 kraadi juures ja väiksem või võrdne 2 MPa 1200 kraadi juures. Projekteerimisel tuleks kasutada paksendatud toruseinaid või komposiitkonstruktsioone ning sisemiste defektide puudumise tagamiseks tuleks läbi viia ranged mittepurustavad katsed (nt ultraheli- ja radiograafilised testid).