310S (UNS S31008) Nehrdzavejúca oceľ: Prvotriedna zliatina odolná voči vysokej-teplotnej oxidácii

 

Aké je chemické zloženie, kľúčová-vlastnosť pri vysokej teplote a primárna aplikačná oblasť 310S?
310S zvyčajne obsahuje 24-26 % chrómu a 19 – 22 % niklu, s maximálnym obsahom uhlíka 0,08 %. Vysoký obsah chrómu vytvára stabilný, priľnavý oxid chrómu, ktorý poskytuje vynikajúcu odolnosť voči oxidácii. Vysoký obsah niklu stabilizuje austenitickú štruktúru a poskytuje odolnosť voči redukčným atmosférám a karburizácii. Jeho primárna oblasť použitia je vo vysokoteplotných častiach priemyselných pecí, ako sú sálavé trubice, retorty, dýzy horákov, koše na tepelné spracovanie a komponenty kotlov pri výrobe energie.

Ako jeho výkon pri vysoko{0}}teplotnej prevádzke prevyšuje výkon nehrdzavejúcej ocele 309?
Zatiaľ čo 309 je vynikajúca vysokoteplotná-zliatina, 310S ponúka významný krok nahor. Vyšší obsah chrómu a niklu umožňuje 310S vytvoriť ochrannejšiu a stabilnejšiu oxidovú stupnicu, čo umožňuje nepretržité používanie pri teplotách približne o 70-100 stupňov vyšších ako 309 (až ~1150 stupňov vs. ~1050 stupňov ). Preukazuje tiež vynikajúcu odolnosť voči nauhličovacej a sulfidizačnej atmosfére, ktorá môže spôsobiť krehnutie a zlyhanie v triedach nižšej zliatiny. Pre najhorúcejšie zóny pece alebo najagresívnejšie atmosféry poskytuje 310S oveľa dlhšiu životnosť.

V ktorých špecifických prostrediach pecí je 310S povinnou voľbou?
310S je povinný v silne oxidačných atmosférach (nadbytočný vzduch) pri najvyšších prevádzkových teplotách. Je tiež preferovanou voľbou v striedavých oxidačných/karburizačných atmosférach, v prostrediach obsahujúcich zlúčeniny síry a pri aplikáciách zahŕňajúcich priame pôsobenie plameňa. Príklady zahŕňajú sálavé trubice v peciach s priamym-ohrevom, vnútorné komponenty keramických pecí a časti petrochemických reformovacích jednotiek, kde dochádza k praskaniu uhľovodíkov. Jeho stabilita pri tepelnom cyklovaní je tiež lepšia ako u mnohých iných akostí.

Aké sú výrobné výzvy spojené s 310S?
Vďaka vysokému obsahu zliatiny má 310S značnú rýchlosť{1}}kalenia, ktorá vyžaduje viac sily na tvárnenie a môže byť náročná na obrábanie, čo vedie k rýchlemu opotrebovaniu nástroja. Zváranie je jednoduché so zodpovedajúcim prídavným materiálom ER310, ale po-zváraní sa odporúča žíhanie, aby sa rozpustili akékoľvek sekundárne fázy a obnovila sa maximálna odolnosť proti korózii a teplu. Jeho vysoký koeficient tepelnej rozťažnosti vyžaduje pri konštrukcii a výrobe pece tolerancie na rozťažnosť.

Aké kľúčové faktory by mal projektant alebo prevádzkovateľ pece zvážiť pri špecifikácii 310S?
Najprv si overte maximálnu nepretržitú prevádzkovú teplotu a presné zloženie atmosféry pece (oxidujúca, nauhličujúca, sírová-ložisková). 310S je prvotriedny materiál, takže jeho použitie by malo byť odôvodnené týmito náročnými podmienkami. Po druhé, zvážte mechanické zaťaženie pri teplote; 310S má dobrú pevnosť pri vysokých-teplotách, ale môže vyžadovať podporu pri veľkých-konštrukciách s nosnosťou. Po tretie, zdrojový materiál od renomovaných závodov, ktoré môžu poskytnúť certifikáciu pre výkon pri vysokých-teplotách. Nakoniec sa uistite, že výrobca má skúsenosti so zliatinami s vysokým-niklom, aby sa predišlo problémom pri výrobe.