Нержавеющая сталь 310/310S/310H

 

Общие свойства

Alloy 310 (UNS S31000) представляет собой аустенитную нержавеющую сталь, предназначенную для высокотемпературных коррозионно-стойких применений. Вот некоторые ключевые моменты о Alloy 310: Alloy 310 демонстрирует хорошую стойкость к окислению до 2010 ° F (1100 ° C) в умеренно циклических условиях. Выдерживает повышенные температуры без значительного окисления. Стойкость к сульфидированию и цементации: Благодаря высокому содержанию хрома и умеренному содержанию никеля Alloy 310 устойчив к сульфидированию и может использоваться в умеренно цементирующей атмосфере. Однако для более интенсивной цементации обычно требуются никелевые сплавы, такие как сплав 330 (UNS N08330). Сплав 310 может использоваться в слабоокисляющих, азотированных, цементирующих и термоциклических процессах. Тем не менее, в этих условиях может потребоваться снизить максимальную рабочую температуру по сравнению с нециклическими условиями. Он также подходит для криогенных применений благодаря 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 подвержен 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) – низкоуглеродистый вариант сплава, выбранный для простоты 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.

bar-rod
Pipe/Tube
PlateSheet
 
 

Приложений

  • Криогенные компоненты
  • Пищевая промышленность
    Печи – горелки, дверцы, вентиляторы, трубопроводы и рекуператоры
    Печи с кипящим слоем – угольные камеры сжигания, решетки, трубопроводы, ветряные камеры
  • Горно-обогатительные / сталелитейные заводы – плавильное и сталеплавильное оборудование, оборудование непрерывного литья заготовок
    Нефтепереработка – системы каталитического рекуперации, факелы, рекуператоры, подвески труб
  • Выработка электроэнергии – внутренние устройства газификатора угля, пылеугольные горелки, подвески труб
  • Агломерационные/цементные установки – горелки, защитные экраны горелок, системы подачи и разгрузки, ветряные коробки
  • Термическая обработка – крышки и ящики для отжига, решетки горелок, двери, вентиляторы, муфели и реторты, рекуператоры, шагающие балки

Стандарты

АСТМ........ А 240
АСМЕ........ СА 240
АМС.......... 5521

Коррозионная стойкость

Влажная коррозия
Сплав 310 специально не предназначен для эксплуатации во влажных агрессивных средах. Высокое содержание углерода, который добавляется для улучшения свойств ползучести, может пагубно сказаться на его стойкости к водной коррозии. Сплав может быть склонен к межкристаллитной коррозии после длительного воздействия высоких температур. 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. Хотя Alloy 310 может быть не идеальным для влажных агрессивных сред, он все же может обеспечить удовлетворительные характеристики в высокотемпературных приложениях, где устойчивость к окислению и образованию накипи имеет решающее значение.


Высокотемпературная коррозия
Высокое содержание хрома (25%) и кремния (0,6%) в сплаве 310 делает его более устойчивым к высокотемпературной коррозии в большинстве условий эксплуатации. Рабочие температуры указаны ниже.
Условия окисления (макс. содержание серы – 2 г/м3)
1922 °F (1050 °C) непрерывная работа
Пиковая температура 2012 °F (1100 °C)
Условия окисления (макс. 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)
Азотирующая или цементирующая атмосфера
1562–1742 °F (850–950 °C) максимум
Сплав не работает так же хорошо, как Alloy 600 (UNS N06600) или Alloy 800 (UNS N08800) в восстановительной, азотирующей 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 максимальны, 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

Сера

0.030

0.030

0.030

Кремний

1.50

1.50

0.75

Железо

Равновесие

Равновесие

Равновесие

 

Физические свойства

Плотность

0,285 фунта/дюйм3
7,89 г/см3

Удельная теплоёмкость

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

Интервал плавления

2470 – 2555°F
1354 – 1402°С

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%

Предельная прочность на растяжение

Сила

Удлинение

в 2 дюймах.

Твёрдость

PSI (мин.)

(МПа)

PSI (мин.)

(МПа)

% (мин.)

(макс.)

35,000

245

80,000

550

45

217 Бринелль

 

 

Производственные данные

Сплав 310 легко сваривается и обрабатывается стандартными методами заводского изготовления.

Горячая формовка

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

Холодная штамповка

Сплав довольно пластичен и по форме очень похож на 316. Холодная штамповка деталей при длительном воздействии высоких температур не рекомендуется, так как сплав подвержен осаждению карбидов и сигма-фазовых осаждений.

 

Сварка

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