310Sialah tenaga kerja dunia pengoksidaan 900-1,000 darjah - austenit 25Cr-20Ni yang digunakan untuk lekapan relau, tiub berseri dan perkakasan rawatan haba. Panduan ini merangkumi kimianya, had suhunya, tempat ia gagal, dan cara menentukannya dengan betul.
Apa itu 310S
310S (UNS S31008, EN 1.4845) ialah keluli tahan karat austenit sepenuhnya dengan gabungan kromium-nikel tertinggi bagi gred austenit biasa. Rintangan pengoksidaan, kemuluran tertahan dan kos sederhana menjadikannya pilihan lalai untuk komponen yang hidup melebihi 800 darjah dalam atmosfera pengoksidaan.
Kimia dalam satu pandangan
| unsur | Had, % | Peranan |
| Cr | 24.0 - 26.0 | Membentuk skala pelindung Cr2O3 |
| Ni | 19.0 - 22.0 | Menstabilkan austenit, menentang berbasikal |
| C | 0.08 max | "S": melindungi kimpalan daripada pemekaan |
| Mn / Si | 2.0 / 1.5 maks | Si meningkatkan lekatan skala pada suhu |
| Fe | Baki | Matriks |
Sifat mekanikal (ASTM A240)
| Harta benda | minimum |
| Kekuatan tegangan | 515 MPa (75 ksi) |
| Kekuatan hasil | 205 MPa (30 ksi) |
| Pemanjangan | 40% |
| Kekerasan | 95 HRB maks |
Peraturan 1,000 darjah
310S dinilai untuk kira-kira 1,000 darjah dalam perkhidmatan pengoksidaan berterusan dan kira-kira 925 darjah untuk tugas sekejap. Di atas 1,000 darjah kadar pengoksidaan memecut secara mendadak - kehilangan logam pada 1,050 darjah adalah kira-kira tiga kali ganda kehilangan pada 950 darjah - jadi reka bentuk mesti menambah dinding atau memendekkan selang pemeriksaan.
310 vs 310S: perbezaan karbon
310 membenarkan 0.25% karbon maksimum; 310S menghadkannya pada 0.08%. Dalam pembinaan yang dikimpal, karbon rendah menghalang pemekaan kromium karbida pada zon terjejas haba, jadi 310S ialah gred untuk komponen yang dikimpal yang akan terus digunakan.
310S vs 310H: bila hendak naik taraf
310H (UNS S31009) membawa karbon pada 0.04-0.10%, yang menambah pengukuhan karbida dan tegasan dibenarkan kod yang lebih tinggi melebihi 700 darjah . Peraturannya: beli 310H untuk bahagian dan tiub tekanan panas, beli 310S untuk perkakasan bukan tekanan yang dikimpal.
Di mana 310S berfungsi
- Peredam relau, retort dan perisai tiub berseri
- Penutup penyepuhlindapan dan tudung dalam dalam kilang keluli
- Komponen perapian penggelek dalam relau berterusan
- Tiub perlindungan termokopel
- Tiub penukar haba suhu tinggi
- Komponen tanur dan pengering
Di mana 310S gagal
- Di atas 1,000 darjah stabil - regangan skala dan kehilangan logam semakin pantas
- Dalam mengurangkan atau mensulfida atmosfera - Cr2O3 diserang; gunakan aloi nikel yang lebih tinggi
- Di bawah beban berterusan melebihi 700 darjah - rayapan, bukan pengoksidaan, adalah hadnya; gunakan 310H
- Selepas pendedahan yang lama pada 650-950 darjah - fasa sigma merosakkan aloi sejuk; mengendalikan dengan berhati-hati
Kimpalan dalam tiga baris
Kimpalan dengan pengisi 310 yang sepadan (AWS E310 / ER310). Tiada prapanas diperlukan, tetapi pastikan input haba sederhana dan suhu interpass rendah - kolam kimpalan austenit sepenuhnya adalah sensitif retak jika ia panas. Pangkalan karbon rendah mengekalkan bunyi zon terjejas haba untuk perkhidmatan suhu tinggi.
Fakta fizikal
| Harta benda | Nilai |
| Ketumpatan | 7.9 g/cm³ |
| Julat lebur | 1400 - 1450 darjah |
| Struktur | Austenit, bukan magnet |
| Modulus keanjalan | 200 GPa |
Senarai semak membeli
- Gred dan standard: "310S, UNS S31008, ASTM A240"(pinggan) atau"TP310S, ASTM A312"(paip)
- Kewajipan atas pertanyaan: suhu logam maksimum, berterusan atau berbasikal
- Atmosfera: pengoksidaan, pengurangan, atau galas sulfur - keputusan aloi bergantung padanya
- Tekanan atau beban berterusan pada suhu - pilih 310S, 310H atau lebih tinggi
- Sijil: EN 10204 3.1 dengan hasil kimia haba dan tegangan
Soalan Lazim
S: Adakah 310S boleh digunakan melebihi 1,000 darjah?
J: Hanya untuk lawatan singkat atau komponen yang dimuatkan dengan ringan. Di atas 1,000 darjah kadar pengoksidaan memecut secara mendadak, dan reka bentuk mesti membawa dinding tambahan atau menerima selang pemeriksaan yang dipendekkan. Untuk tugas tetap di atas 1,000 darjah, lihat gred nikel tinggi.
S: Apakah perbezaan antara 310 dan 310S?
J: Karbon. 310 membenarkan sehingga 0.25% karbon, 310S mengehadkannya pada 0.08%. Karbon rendah menghalang pemekaan kromium karbida pada kimpalan, jadi 310S ialah gred untuk komponen relau dikimpal.
S: Mengapakah lekapan 310S saya retak apabila ia diangkat daripada sejuk?
A: Fasa sigma berkemungkinan. Pendedahan lama dalam jalur 650-950 darjah mendakan sigma, yang merosakkan aloi pada suhu bilik. Ia adalah keadaan sejarah perkhidmatan, bukan kecacatan material - dan ia berhujah untuk memeriksa komponen selepas bertahun-tahun perkhidmatan panas sebelum pengendalian sejuk.
S: Bolehkah 310S menggantikan 316L dalam perkhidmatan panas?
J: Pada suhu tinggi, pasti ya - 310S membawa kira-kira dua kali ganda kromium dan nikel dan mengekalkan skalanya kepada kira-kira 1,000 darjah , berbanding kira-kira 800 darjah untuk 316L. Pada suhu ambien atau agak menghakis, 316L ialah pilihan yang lebih murah dan biasa.
S: Bilakah saya harus menggunakan 310H dan bukannya 310S?
A: Apabila komponen membawa tekanan atau beban berterusan melebihi 700 darjah. Karbon yang lebih tinggi iaitu 310H (0.04-0.10%) memberikan pengukuhan karbida dan tegasan dibenarkan kod yang lebih tinggi. Perkakasan bukan tekanan yang dikimpal kekal dengan 310S.
