Acer inoxidable 310S: alt rendiment de-crom per a una calor extrema

Què fa que el 310S sigui un grau -resistent a la calor de crom- alt

310S pertany a la família d'acers inoxidables austenítics 25Cr-20Ni. La seva composició química està construïda al voltant d'un 24,0-26,0% de crom i un 19,0-22,0% de níquel amb un 0,08% de carboni màxim. L'alt contingut de crom crea una densa escala d'òxid de crom que s'adhereix fermament a la superfície a temperatures on els acers inoxidables estàndard escalarien ràpidament, i l'alt contingut en níquel manté l'estructura austenítica, conservant la ductilitat i la resistència a la fluència durant el cicle tèrmic.

Composició química segons ASTM A240 (UNS S31008)

La composició següent es defineix a ASTM A240 per a UNS S31008, amb EN 1.4845 com a designació europea.

Element	Contingut (%)
Crom (Cr)	24.0 - 26.0
Níquel (Ni)	19.0 - 22.0
Carboni (C)	0,08 màx
Silici (Si)	1,50 màx
Manganès (Mn)	2,00 màx
Fòsfor (P)	0,045 màx
Sofre (S)	0,030 màx

Resistència a l'oxidació i a la sulfuració

En atmosferes oxidants, 310S resisteix l'escalada fins als seus límits de servei nominal d'uns 1150 graus per a un funcionament continu i uns 1200 graus per a una exposició intermitent curta. També mostra una bona resistència a l'atac de sulfuració en gasos de combustió que contenen sofre- fins a temperatures moderades, cosa que el fa útil en escalfadors de refineries i incineració de residus. A temperatura ambient, el 310S resisteix la corrosió general en entorns suaus, però és menys resistent a les picades de clorur que els graus de coixinets de molibdè-com el 316, de manera que no s'ha de triar exclusivament per a la corrosió aquosa.

310S vs 310: l'avantatge de baix-carboni

El sufix S a 310S denota la versió baixa-carboni amb un 0,08% de carboni màxim, en comparació amb un 0,25% de carboni màxim en 310. En el rang de 500-850 graus, el carboni en 310 es pot combinar amb el crom per formar carburs de crom als límits de gra, evitant la corrosió{7} dels components de granulars{7} problema, per la qual cosa és l'opció estàndard per a peces-soldades d'alta temperatura, com ara revestiments de forn i tubs radiants. El grau 310 s'utilitza de vegades per a peces de fosa o forja no soldades on es requereix una resistència lleugerament superior a temperatures extremes i no hi ha soldadura.

Aplicacions típiques en calor extrema

Les aplicacions habituals del 310S inclouen peces i mufles de forn, tubs d'intercanvi-de calor i làmines de tubs, revestiments d'incineradors, mobles de forn, cremadors radiants, caixes de recuit i equips de processament químic que funcionen a temperatures molt elevades. Quan es dissenya amb 310S, tingueu en compte l'expansió tèrmica i la fatiga tèrmica, utilitzeu metalls de farciment austenítics coincidents per a la soldadura i eviteu cicles de refrigeració ràpids que puguin trencar seccions pesades.

PMF

P1: Quina és la temperatura màxima de servei de 310S?
R: Uns 1150 graus per al servei continu i uns 1200 graus per a una exposició intermitent curta en atmosferes oxidants; el límit real depèn de la càrrega, l'atmosfera i la mida de la secció.

P2: Per què el 310S és millor que el 316 per a les peces del forn?
R: 316 és un grau de molibdè-per corrosió aquosa i perd força i resistència a l'escala per sobre d'uns 800 graus; 310S amb un 25% de crom i un 20% de níquel està dissenyat per a la resistència a l'oxidació i la resistència a la fluència a temperatures molt més altes.

P3: El 310S és propens a la precipitació de carburs?
R: El límit de baix carboni del 0,08% màxim redueix en gran mesura la precipitació de carbur de crom, per això es prefereix 310S sobre 310 per al servei de soldadura d'alta temperatura-.

P4: Es pot utilitzar el 310S en atmosferes-que contenen sofre?
R: Sí, el 310S ofereix una bona resistència a la sulfuració en molts gasos-sulfurosos, però s'ha de reduir la temperatura màxima útil; confirmar amb proves de corrosió per a la composició específica del gas.

P5: El 310S és magnètic?
R: És austenític i essencialment no-magnètic en estat de recuit; El magnetisme lleuger pot aparèixer després d'un treball intens en fred.

P6: Quin metall de farciment s'utilitza per soldar 310S?
R: Normalment s'utilitza un farciment austenític coincident del tipus 25Cr-20Ni; No cal preescalfar i la temperatura entre passades s'ha de mantenir baixa.