310Syra 900–1 000 laipsnių oksiduojančio pasaulio darbo arkliukas – 25Cr-20Ni austenitas, naudojamas krosnių armatūrai, spinduliavimo vamzdžiams ir terminio apdorojimo įrangai. Šiame vadove aprašoma jo chemija, temperatūros ribos, kur jis sugenda ir kaip tai teisingai nurodyti.
Kas yra 310S
310S (UNS S31008, EN 1.4845) yra visiškai austenitinis nerūdijantis plienas su aukščiausiu chromo ir nikelio deriniu iš įprastų austenitinių klasių. Dėl atsparumo oksidacijai, išlaikomo plastiškumo ir nedidelės kainos jis yra numatytasis komponentų, kurie oksiduojančioje atmosferoje gyvena aukštesnėje nei 800 laipsnių temperatūroje, pasirinkimas.
Chemija vienu žvilgsniu
| Elementas | Limitas, % | Vaidmuo |
| Kr | 24.0 - 26.0 | Sudaro apsauginę Cr2O3 skalę |
| Ni | 19.0 - 22.0 | Stabilizuoja austenitą, atsparus važiavimui dviračiu |
| C | 0.08 max | "S": apsaugo suvirinimo siūles nuo įjautrinimo |
| Mn / Si | 2,0 / 1,5 maks | Si pagerina nuosėdų sukibimą esant temperatūrai |
| Fe | Balansas | Matrica |
Mechaninės savybės (ASTM A240)
| Turtas | Minimalus |
| Tempimo stiprumas | 515 MPa (75 ksi) |
| Derlumo stiprumas | 205 MPa (30 ksi) |
| Pailgėjimas | 40% |
| Kietumas | 95 HRB maks |
1000 laipsnių taisyklė
310S yra įvertintas maždaug 1000 laipsnių nepertraukiamo oksidavimo metu ir apie 925 laipsnių pertraukiamam veikimui. Virš 1000 laipsnių oksidacijos greitis smarkiai paspartėja – metalo nuostoliai 1050 laipsnių kampu yra maždaug tris kartus didesni nei 950 laipsnių – taigi konstrukcija turi pridėti sienelę arba sutrumpinti patikrinimo intervalą.
310 vs 310S: anglies skirtumas
310 leidžia maksimaliai 0,25 % anglies; 310S nustato 0,08 proc. Suvirintoje konstrukcijoje mažai anglies dvideginio apsaugo nuo chromo karbido jautrinimo karščio paveiktoje zonoje, todėl 310S yra tinkamas suvirintų komponentų, kuriuos galima pradėti naudoti, klasė.
310S ir 310H: kada reikia atnaujinti
310H (UNS S31009) perneša 0,04–0,10 % anglies, o tai sustiprina karbidą ir padidina leistiną įtempį virš 700 laipsnių. Taisyklė: pirkite 310H karšto slėgio dalims ir vamzdeliams, pirkite 310S suvirintoms neslėginėms detalėms.
Kur veikia 310S
- Krosnių mufeliai, retortos ir spinduliavimo vamzdžių skydai
- Atkaitinimo dangčiai ir vidiniai gaubtai plieno gamyklose
- Ritininio židinio komponentai ištisinėse krosnyse
- Termoporos apsauginiai vamzdeliai
- Aukštos temperatūros šilumokaičio vamzdžiai
- Krosnies ir džiovintuvo komponentai
Kur sugenda 310S
- Virš 1000 laipsnių pastovus – spartėja nuosėdų išsiliejimai ir metalo praradimas
- Redukuojančioje arba sulfiduojančioje atmosferoje – atakuojamas Cr2O3; naudokite didesnio nikelio turintį lydinį
- Esant nuolatinei apkrovai virš 700 laipsnių – riba yra šliaužimas, o ne oksidacija; naudoti 310H
- Ilgai veikiant 650-950 laipsnių temperatūroje - sigmos fazė sutrupina lydinį šaltai; elgtis atsargiai
Suvirinimas trimis linijomis
Suvirinkite su atitinkamu 310 užpildu (AWS E310 / ER310). Išankstinis pašildymas nereikalingas, tačiau laikykite vidutinę šilumos įvadą ir žemą tarptakų temperatūrą – visiškai austenitinis suvirinimo baseinas yra jautrus įtrūkimams, jei jis įkaista. Mažai anglies dioksido išskiriantis pagrindas išlaiko šilumos paveiktos zonos garsą, kad būtų galima aptarnauti aukštoje temperatūroje.
Fiziniai faktai
| Turtas | Vertė |
| Tankis | 7,9 g/cm³ |
| Lydymosi diapazonas | 1400 - 1450 laipsnis |
| Struktūra | Austenitinis, nemagnetinis |
| Tamprumo modulis | 200 GPa |
Pirkimo kontrolinis sąrašas
- Klasė ir standartas: "310S, UNS S31008, ASTM A240" (lėkštė) arba "TP310S, ASTM A312“ (vamzdis)
- Pareiga pasiteiraujant: maksimali metalo temperatūra, nuolatinis arba dviratis
- Atmosfera: oksiduojanti, redukuojanti arba turinti sierą – nuo to priklauso sprendimas dėl lydinio
- Slėgis arba nuolatinė apkrova esant temperatūrai – pasirenkama 310S, 310H arba aukštesnė
- Sertifikatas: EN 10204 3.1 su šilumos chemijos ir tempimo rezultatais
DUK
Klausimas: Ar 310S galima naudoti aukštesnėje nei 1000 laipsnių temperatūroje?
A: Tik trumpoms išvykoms arba mažai pakrautiems komponentams. Virš 1000 laipsnių oksidacijos greitis smarkiai pagreitėja, o konstrukcija turi turėti papildomą sienelę arba sutrumpinti patikrinimo intervalą. Jei norite pastoviai dirbti aukštesnėje nei 1000 laipsnių temperatūroje, žiūrėkite į daug nikelio turinčias klases.
K: Kuo skiriasi 310 ir 310S?
A: anglis. 310 leidžia iki 0,25 % anglies, o 310S – 0,08 %. Mažas anglies kiekis apsaugo nuo chromo karbido jautrinimo suvirinimo siūlėse, todėl 310S yra suvirintų krosnies komponentų klasė.
Kl.: Kodėl mano 310S šviestuvas įtrūko, kai jis buvo iškeltas šaltai?
A: Tikėtina sigmos fazė. Ilgas ekspozicija 650–950 laipsnių juostoje nusodina sigmą, kuri kambario temperatūroje sutrupina lydinį. Tai yra eksploatavimo istorijos būklė, o ne medžiagos defektas – ir tai argumentuoja, kad reikia patikrinti komponentus po daugelio metų karštos eksploatacijos prieš naudojant šaltai.
Klausimas: Ar 310S gali pakeisti 316L karšto aptarnavimo metu?
A: Esant aukštai temperatūrai, tikrai taip - 310S turi maždaug dvigubai daugiau chromo ir nikelio ir išlaiko savo skalę iki maždaug 1 000 laipsnių, palyginti su maždaug 800 laipsnių 316 l. Esant aplinkos arba silpnai korozinei temperatūrai, 316 l yra pigesnis ir dažnesnis pasirinkimas.
K: Kada turėčiau naudoti 310H vietoj 310S?
A: Kai komponentas turi slėgį arba nuolatinę apkrovą, viršijančią apie 700 laipsnių. Didesnė anglis 310H (0,04-0,10%) suteikia karbido stiprinimą ir didesnį kodo leistiną įtempį. Suvirinta be slėgio aparatūra lieka su 310S.
