Acer inoxidable 310S (UNS S31008): l'aliatge resistent a l'oxidació d'alta -temperatura

 

Quina és la composició química, la propietat clau d'alta-temperatura i el domini d'aplicació principal del 310S?
El 310S normalment conté un 24-26% de crom i un 19-22% de níquel, amb un contingut màxim de carboni del 0,08%. L'alt crom forma una escala d'òxid de crom estable i adherent que proporciona una resistència a l'oxidació excepcional. L'alt contingut de níquel estabilitza l'estructura austenítica i proporciona resistència a les atmosferes reductores i a la carburació. El seu domini d'aplicació principal és en peces de forns industrials d'alta temperatura, com ara tubs radiants, rèpliques, broquets de cremadors, cistelles de tractament tèrmic i components de calderes per a la generació d'energia.

Com supera el seu rendiment en servei a -alta temperatura el de l'acer inoxidable 309?
Tot i que el 309 és un excel·lent aliatge d'alta-temperatura, el 310S ofereix un pas important. El contingut més elevat de crom i níquel permet que 310S formi una escala d'òxid més protectora i estable, permetent un ús continuat a temperatures aproximadament 70-100 graus superiors a 309 (fins a ~1150 graus enfront de ~1050 graus). També demostra una resistència superior a les atmosferes de carburació i sulfuració, que poden causar fragilitat i fracàs en graus d'aliatge inferior. Per a les zones més calentes d'un forn o les atmosferes més agressives, 310S ofereix una vida útil molt més llarga.

En quines atmosferes específiques del forn és 310S l'opció obligatòria?
310S és obligatori en atmosferes fortament oxidants (excés d'aire) a les temperatures de funcionament més altes. També és l'opció preferida en atmosferes alternants d'oxidació/carburació, en ambients que contenen compostos de sofre i en aplicacions que impliquen un impacte directe de la flama. Alguns exemples inclouen tubs radiants en forns de cocció directa-, components interns de forns ceràmics i peces en unitats de reformat petroquímic on es produeix el craqueig d'hidrocarburs. La seva estabilitat sota el cicle tèrmic també és superior a molts altres graus.

Quins són els reptes de fabricació associats al 310S?
A causa del seu alt contingut d'aliatge, el 310S té una taxa d'enduriment de treball-sustancial, que requereix més potència per a la conformació i pot ser difícil de mecanitzar, provocant un desgast ràpid de les eines. La soldadura és senzilla amb el metall d'aportació ER310 que coincideix, però es recomana el recuit post-solució de soldadura per dissoldre qualsevol fase secundària i restaurar la màxima resistència a la corrosió i a la calor. El seu alt coeficient d'expansió tèrmica requereix marges d'expansió en el disseny i la fabricació del forn.

Quins factors clau ha de tenir en compte un dissenyador o operador de forn a l'hora d'especificar 310S?
En primer lloc, confirmeu la temperatura màxima de funcionament continu i la composició exacta de l'atmosfera del forn (oxidant, cementant, tenint-sofre). 310S és un material de primera qualitat, de manera que el seu ús s'ha de justificar per aquestes condicions severes. En segon lloc, considereu la càrrega mecànica a temperatura; El 310S té una bona -resistència a la temperatura, però pot requerir suport en dissenys grans-de càrrega. En tercer lloc, material d'origen de fàbriques de bona reputació que poden proporcionar certificació per al rendiment a altes-temperaturas. Finalment, assegureu-vos que el fabricant tingui experiència amb aliatges d'alt-níquel per evitar problemes durant la fabricació.