310S vs 330 roostevaba teras: kõrge-temperatuuriga nikkel-legeeritud sulamid

 

Mis on 310S ja 330 keemiline koostis, mehaanilised omadused ja esmased kasutusalad?
Klass 310S on kõrge -kroomisisaldusega (25%) ja kõrge-niklisisaldusega (20%) austeniitsest roostevabast terasest, mis on stabiliseeritud madala süsinikusisaldusega. Alloy 330 sisaldab veelgi rohkem niklit (35-37%) ja 17–20% kroomi ning on veelgi rikastatud räniga. See koostis annab 330 erakordse vastupidavuse termilisele šokile ja karburisatsioonile. Mõlemad sulamid säilitavad hea tugevuse ja peavad vastu katlakivi tekkele temperatuuril üle 1000 kraadi . 310S, mida kasutatakse tavaliselt ahjude kiirgustorudes, pürolüüsitorudes ja kõrgtemperatuurilistes soojusvahetites. Alloy 330 on ette nähtud kõige nõudlikumate rakenduste jaoks, nagu kiirguspõletitorud, lõõmutamiskatted ja reformeri riistvara naftakeemia töötlemisel.

Mis on nende kõrgel temperatuuril{0}}toimimises peamine funktsionaalne erinevus?
Põhiline erinevus seisneb nende jõudluses termilisel tsüklil ja teatud atmosfäärides. 310S pakub suurepärast oksüdatsioonikindlust pidevas, kõrgel temperatuuril{1}}oksüdeerivates keskkondades. Kuid 330-ndate palju suurem nikli- ja ränisisaldus tagab suurepärase vastupidavuse karburiseerumisele (süsiniku kogumine) ja nitrideerimisele. Samuti on sellel parem elastsus ja vastupidavus termilisele väsimusele pärast korduvaid kuumutamis- ja jahutustsüklit, muutes selle vastupidavamaks sagedaste temperatuurikõikumiste korral või süsinikmonooksiidi või süsivesinikke sisaldavates keskkondades.

Millistes ahjude atmosfääris on 330 selgelt parem kui 310S?
Alloy 330 on selgelt parem karburiseerivas ja redutseerivas keskkonnas, aga ka vahelduvate oksüdeerivate ja redutseerivate tingimustega keskkondades. See hõlmab kaitsva atmosfääriga kuumtöötlusahjusid, süsivesinike krakkimist kasutavaid keemilise töötlemise reaktoreid ja kõikjal, kus atmosfäär on rikas süsinikmonooksiidiga. Nendes tingimustes võib 310S süsiniku neeldumise tõttu rabedaks muutuda. Pidevalt oksüdeerivas keskkonnas (liigne õhk) toimib 310S suurepäraselt ja on sageli kulutõhusam-.

Kuidas erinevad nende kahe sulami valmistamis- ja kulukaalutlused?
Mõlemal sulamil on kõrge töö{0}}kõvenemisaste, mistõttu on vormimiseks ja töötlemiseks vaja rohkem jõudu. Keevitamine on teostatav sobitatud või üle{2}}legeeritud täitemetallidega, kuid soovitatav on keevisõmblusejärgne lõõmutamine. Peamine kaalutlus on maksumus: väga kõrge niklisisaldusega sulamil 330 on oluliselt kõrgem hind kui 310S-l. See kulude erinevus eeldab, et 330 tuleks täpsustada ainult siis, kui selle täiustatud jõudlus konkreetsetes ja rasketes tingimustes on enneaegse rikke vältimiseks hädavajalik.

Mis on lõplik juhis 310S ja Alloy 330 vahel valimiseks?
Järgige seda hierarhiat: Esmalt määrake maksimaalne töötemperatuur ja atmosfäär. Pidevate ja stabiilsete oksüdeerimistingimuste jaoks kuni 1150 kraadini on 310S suurepärane valik. Teiseks, kui rakendus hõlmab termilist tsüklit, süsivesikute potentsiaali või segatud/redutseerivat atmosfääri,-eriti üle 1000 kraadi -on nõutav sulam 330. Otsus seisneb põhimõtteliselt sulami eritakistuse (oksüdatsioon vs. karburisatsioon) sobitamises rakenduses domineeriva rikkemehhanismiga. Ärge kunagi asendage 310S 330-ga karburiseerivas keskkonnas.