Общие свойства

Сплав 310 (UNS S31000) представляет собой аустенитную нержавеющую сталь, предназначенную для применения в условиях высокотемпературной коррозионной стойкости. Вот некоторые ключевые моменты о сплаве 310: Сплав 310 демонстрирует хорошую стойкость к окислению до 2010 °F (1100 °C) в условиях умеренной цикличности. Он может выдерживать повышенные температуры без значительного окисления. Стойкость к сульфидированию и науглероживанию: Благодаря высокому содержанию хрома и умеренному содержанию никеля, сплав 310 устойчив к сульфидации и может использоваться в умеренно науглероживающих средах. Однако для более суровых атмосфер науглероживания обычно требуются никелевые сплавы, такие как сплав 330 (UNS N08330). Сплав 310 может использоваться для легкого окисления, азотирования, цементирования и термического циклирования. Однако в этих условиях может потребоваться снижение максимальной рабочей температуры по сравнению с условиями без циклических режимов. Он также подходит для криогенных применений благодаря своей низкой магнитной проницаемости и ударной вязкости до -450 ° F (-268 ° C). Осаждение сигма-фазы: При нагревании при температуре от 1202 до 1742 ° F (650 – 950 ° C) сплав 310 подвергается осаждению сигма-фазы, что может снизить ударную вязкость и механические свойства. Обработка отжигом на твердый раствор при температуре 2012 – 2102 °F (1100 – 1150 °C) может помочь восстановить некоторую степень ударной вязкости. Варианты:

Сплав 310S (UNS S31008) - это низкоуглеродистый вариант сплава, выбранный за простоту изготовления. Сплав 310H (UNS S31009) представляет собой высокоуглеродистую модификацию, разработанную для повышения сопротивления ползучести. Во многих случаях размер зерна и содержание углерода в пластине могут соответствовать требованиям как 310S, так и 310H.

 
 

Приложений

  • Криогенные компоненты
  • Пищевая промышленность
    Печи – горелки, двери, вентиляторы, трубопроводы и рекуператоры
    Печи с кипящим слоем – камеры сгорания угля, решетки, трубопроводы, ветровые боксы
  • Горно-обогатительные/сталелитейные заводы – плавильное и сталеплавильное оборудование, оборудование непрерывного литья заготовок
    Нефтепереработка – системы каталитической рекуперации, факелы, рекуператоры, подвески труб
  • Энергетика – внутренние устройства газификатора угля, горелки пылеугольного топлива, трубчатые подвески
  • Агломерационные/цементные заводы – горелки, щиты горелок, системы подачи и разгрузки, ветровые боксы
  • Термическая обработка – отжиг крышек и ящиков, горелочных решеток, дверей, вентиляторов, муфелей и реторт, рекуператоров, шагающих балок

Стандарты

АСТМ........ А 240
АСМЕ........ SA 240
АМС.......... 5521

Коррозионная стойкость

Влажная коррозия
Сплав 310 не предназначен специально для работы во влажных коррозионных средах. Высокое содержание углерода, которое добавляется для улучшения свойств ползучести, может оказать пагубное влияние на его устойчивость к водной коррозии. Сплав может быть подвержен межкристаллитной коррозии после длительного воздействия при высоких температурах. Однако стоит отметить, что сплав 310 с высоким содержанием хрома 25% обладает лучшей коррозионной стойкостью по сравнению со многими другими жаропрочными сплавами. Значительное содержание хрома способствует его общим свойствам коррозионной стойкости. Несмотря на то, что сплав 310 может быть не идеальным для влажных коррозионных сред, он все же может обеспечить удовлетворительные характеристики в высокотемпературных приложениях, где решающее значение имеет устойчивость к окислению и образованию накипи.


Высокотемпературная коррозия
Высокое содержание хрома (25%) и кремния (0,6%) в сплаве 310 делает его более устойчивым к высокотемпературной коррозии в большинстве рабочих сред. Рабочие температуры указаны ниже.
Окислительные условия (макс. содержание серы – 2 г/м3)
1922 °F (1050 °C) непрерывная работа
Пиковая температура 2012°F (1100°C)
Окислительные условия (не более 2 г/м3)
Максимальная температура 1742 °F (950 °C)
Атмосфера с низким содержанием кислорода (максимальное содержание серы – 2 г/м3)
Максимальная температура 1832 °F (1000 °C)
Азотирование или науглероживание атмосферы
1562 – 1742 °F (850 – 950 °C) максимум
Сплав не так хорош, как сплав 600 (UNS N06600) или сплав 800 (UNS N08800) в восстановительной, азотированной или цементирующей атмосфере, но он превосходит большинство жаропрочных нержавеющих сталей в этих условиях.

Типичные свойства ползучести

Температура

Деформация ползучести (МПа)

Разрыв при ползучести (МПа)

°С

°F

1000 ч

10000 ч

100000 ч

1000 ч

10000 ч

600

1112

120

100

40

200

140

700

1292

50

35

20

80

45

800

1472

20

10

8

35

20

900

1652

10

6

3

15

10

1000

1832

5

3

1.5

9

4

 

Химический анализ

Вес % (все значения являются максимальными, если не указано иное)

Элемент

310

310С

310Ч

Хром

24,0 мин.-26.0 макс.

24,0 мин.-26.0 макс.

24,0 мин.-26.0 макс.

Никель

19,0 мин.-22.0 макс.

19,0 мин.-22.0 макс.

19,0 мин.-22.0 макс.

Углерод

0.25

0.08

0,04 мин. - 0,10 макс.

Марганец

2.00

2.00

2.00

Фосфор

0.045

0.045

0.045

Сульфер

0.030

0.030

0.030

Кремний

1.50

1.50

0.75

Железо

Равновесие

Равновесие

Равновесие

 

Физические свойства

Плотность

0.285 фунтов/дюйм3
7,89 г/см3

Удельная теплоёмкость

0,12 БТЕ/фунт-°F (32 – 212 °F)
502 Дж/кг-°К (0 – 100°C)

Модуль упругости

28.5 x 106 фунтов/кв. дюйм
196 ГПа

 

Теплопроводность 212°F (100°C)

8,0 БТЕ/ч/фут2/фут/°F
10,8 Вт/м-°К

Интервал плавления

2470 – 2555 ° F
1354 – 1402°C

Удельное электрическое сопротивление

30,7 мкОм при 68°C
78,0 мкОм-см при 20°C

Механические свойства

Типичные значения при 68 °F (20 °C)

Предел текучести

Смещение 0,2%

Предел прочности на растяжение

Сила

Удлинение

в 2 дюймах.

Твёрдость

фунт на квадратный дюйм (мин.)

(МПа)

фунт на квадратный дюйм (мин.)

(МПа)

% (мин.)

(макс.)

35,000

245

80,000

550

45

217 Бринелль

 

 

Производственные данные

Сплав 310 легко сваривается и обрабатывается в соответствии со стандартными производственными методами.

Горячая штамповка

Равномерно нагревайте при температуре 1742 – 2192 ° F (950 – 1200 ° C). После горячей формовки рекомендуется окончательный отжиг при 1832 – 2101 °F (1000 – 1150 °C) с последующей быстрой закалкой.

Холодная штамповка

Сплав достаточно пластичен и по форме очень похож на 316. Не рекомендуется холодная штамповка деталей при длительном воздействии высоких температур, так как сплав подвержен осаждению карбидов и осадков сигма-фазы.

 

Сварка

Сплав 310 может быть легко сварен большинством стандартных процессов, включая TIG, PLASMA, MIG, SMAW, SAW и FCAW.