309 срещу 310S неръждаема стомана: Сравнение на ефективността при висока-температура

 

Какви са химическите състави, механичните свойства и основните употреби на 309 и 310S?
Клас 309 (UNS S30900) обикновено съдържа 22-24% хром и 12-15% никел. Клас 310S (UNS S31008), ниско-въглероден вариант, съдържа 24-26% хром и 19-22% никел. И двете показват добра якост при висока температура и устойчивост на окисляване поради способността им да образуват стабилна скала от хромен оксид. 309 обикновено се използва за части на пещи като лъчисти тръби, реторти и приспособления за топлинна обработка. 310S е определен за по-взискателни приложения като тръби за лъчисти горелки, тръби за реформиране в нефтохимически заводи и компоненти на високотемпературни пещи, където температурите превишават 1050°C.

Как по-високото съдържание на сплав на 310S се превръща в по-добро представяне в специфични атмосфери на пещта?
Повишеното съдържание на хром в 310S създава по-стабилна и прилепнала оксидна скала, позволяваща продължителна употреба при температури до 1150°C в окислителни атмосфери, в сравнение с около 1050°C за 309. Значително по-високото съдържание на никел в 310S осигурява много по-добра устойчивост на карбуризиращи и сулфидизиращи атмосфери, което може да причини крехкост и повреда в по-ниски-никелови сплави като 309. Следователно, за среди с променливи или редуциращи условия, или където въглеродното усвояване е проблем, 310S предлага решаваща граница на производителност.

В кои индустриални приложения изборът на 310S пред 309 се счита за критичен?
Изборът е критичен при следните сценарии:Пещи за-високотемпературна термична обработка:За вътрешни тела и лъчисти тръби, работещи непрекъснато над 1100°C.Нефтохимически реформинг единици:Където компонентите са изложени на потоци от въглеводороди при високи температури, което представлява риск от карбуризация.Пещи за керамика и синтероване:За пещни мебели и елементи в най-горещите зони.Системи за изгаряне на отпадъци:Където има сложни, корозивни димни газове. В тези приложения 309 може да има съкратен експлоатационен живот, което прави 310S икономически-ефективният избор в дългосрочен план.

Какви са съображенията за производство и заваряване, уникални за тези високо{0}}температурни степени?
И двата вида имат високи-степени на втвърдяване, изискващи повече мощност за формоване и водещи до бързо износване на инструмента по време на обработка. Заваряването се извършва с помощта на подходящи добавъчни метали (ER309 за 309, ER310 за 310S). Основно съображение е отгряването на разтвора след-заваряване, за да се разтворят всички вторични карбиди и да се възстанови оптималната устойчивост на корозия и топлина, особено за дебели профили. Техният висок коефициент на топлинно разширение трябва да бъде отчетен при проектирането, за да се избегне термично напрежение.

Какви окончателни насоки трябва да следва инженерът на проекта за спецификация?
Базирайте решението намаксимална продължителна работна температураи натип атмосфера на пещта. За окисляване до 1050°C, 309 е здрав и често по-икономичен избор. За температури над 1050°C или за карбуризиращи/сулфидизиращи атмосфери при всякакви високи температури, 310S е задължителен. Винаги се консултирайте със спецификациите на производителя на оборудването и ръководствата за най-добри практики в индустрията за конкретното приложение.