310S rostfritt stål: Top-material för extrema höga temperaturer

310S är "top-tier" av högkrom-nickel austenitiskt rostfritt stål (Cr=24%-26%, Ni=19%-22%), med extremt hög-temperaturoxidationsbeständighet och kryphållfasthet. Det kan användas för{12}}långtidsservice vid 1000-1200 grader, och fungerar som "sista försvarslinjen" i industriella miljöer med ultrahöga temperaturer.

Kärnparametrar

Kemisk sammansättning (vikt%): C Mindre än eller lika med 0,08, Si Mindre än eller lika med 1,50, Mn Mindre än eller lika med 2,00, P Mindre än eller lika med 0,045, S Mindre än eller lika med 0,030, Cr=24.00-26.00, Ni=19.00-22.00, Feal{{7}

Mekaniska egenskaper (glödgad): Draghållfasthet större än eller lika med 515 MPa, flytgräns större än eller lika med 205 MPa, töjning större än eller lika med 40 %, Brinell-hårdhet mindre än eller lika med 217HB

Servicetemperatur: 1000 grader till 1200 grader (kontinuerlig service), upp till 1300 grader för kort-service

Motsvarande betyg: SUS310S (JIS), EN 1.4845 (EN), UNS S31008 (ASTM)

Prestandafördelar: Cr₂O₃-NiO-kompositoxidfilmen förblir stabil även vid 1200 grader, med en oxidationshastighet som är mindre än eller lika med 0,1 mm/år; krypbrotttiden vid 1100 grader är 3 gånger den för 309S; utmärkt korrosionsbeständighet mot sulfider och klorider med hög-temperatur; bra hög-temperaturseghet, med slagseghet Större än eller lika med 50J vid 1000 grader .

Typiska applikationer: Kärnugnsrör i industriugnar, jetmotoravgaskomponenter, foder i hög-temperaturdelen av avfallsförbränningsugnar, hög-temperaturvärmeväxlare i kärnkraftverk, hög-temperaturlagringstankar för smält salt.

Praktiska frågor och svar

F1: Klarar 310S kortvarigt-extra-hög temperatur på 1300 grader? A1: Ja, men uppehållstiden måste vara mindre än eller lika med 10 timmar. Vid 1300 grader kommer stålet att mjukna något, med hållfastheten minskad med 50%, och oxidationshastigheten kommer att accelerera till 0,5 mm/år. Lång{12}}service kommer att leda till materialförtunning och misslyckande.

F2: Vad är den största svårigheten med att svetsa 310S? A2: Den höga nickelhalten ökar svetsbadets viskositet, vilket gör att ofullständiga smältdefekter kan uppstå. Det är nödvändigt att använda stor ström (150-200A för TIG-svetsning) och låg svetshastighet för att säkerställa full penetration; välj ER310 svetstråd och utför glödgning vid 1050-1100 grader efter svetsning för att eliminera svetsbelastning.

F3: Vilka är fördelarna med 310S jämfört med nickel-baserad legering Inconel 600? A3: Dess kostnad är bara 1/3 av Inconel 600, och dess oxidationsprestanda är likvärdig under 1200 grader; den har bättre svetsbarhet än Inconel 600, utan behov av förvärmning och{10}komplicerad efterbehandling. Inconel 600 har bättre prestanda över 1200 grader eller i starkt reducerande atmosfärer.

F4: Kommer 310S att lida av sigma-fasförsprödning? A4: Sigmafasen fälls ut när den stannar vid 800-1000 grader under lång tid (större än eller lika med 100 timmar), vilket minskar stötsegheten till Mindre än eller lika med 10J. Det är nödvändigt att strikt kontrollera uppvärmnings-/kylningshastigheten och undvika långvarig värmekonservering i detta temperaturområde; om sigmafasen har fällts ut kan den elimineras genom glödgning vid 1100 grader och snabb kylning.

F5: Är 310S lämplig för utrustning med hög-ultra-hög-temperatur? A5: Ja, men trycket måste kontrolleras. Det tillåtna arbetstrycket är mindre än eller lika med 10MPa vid 1000 grader och mindre än eller lika med 2MPa vid 1200 grader. Förtjockade rörväggar eller sammansatta strukturer bör användas i konstruktionen, och strikta icke{12}}förstörande tester (som ultraljud + röntgentest) bör utföras för att säkerställa att inga inre defekter.