310S срещу 330 неръждаема стомана: Високо{2}}температурни никелови-сплави

 

Какви са химическите състави, механичните свойства и основните употреби на 310S и 330?
Клас 310S е високо-хром (25%), високо-никел (20%) аустенитна неръждаема стомана, стабилизирана с ниско съдържание на въглерод. Сплав 330 съдържа още повече никел (35-37%), заедно със 17-20% хром и е допълнително подсилена със силиций. Този състав дава на 330 изключителна устойчивост на термичен удар и карбуризация. И двете сплави запазват добра якост и издържат на нагар при температури над 1000 градуса . 310S обикновено се използва за лъчисти тръби на пещи, пиролизни тръби и високотемпературни топлообменници. Alloy 330 е предназначена за най-взискателните приложения като радиационни горелки, капаци за отгряване и хардуер за реформиране в нефтохимическата обработка.

Каква е ключовата функционална разлика в тяхната-работа при високи температури?
Основната разлика се крие в тяхната производителност при термични цикли и в специфични атмосфери. 310S предлага отлична устойчивост на окисляване в непрекъснати, високо-температурни окислителни среди. Въпреки това, много по-високото съдържание на никел и силиций в 330 осигурява превъзходна устойчивост на карбуризация (поемане на въглерод) и азотиране. Той също така показва по-добра пластичност и устойчивост на термична умора след повтарящи се цикли на нагряване и охлаждане, което го прави по-издръжлив в приложения с чести температурни колебания или в среда, съдържаща въглероден оксид или въглеводороди.

В коя атмосфера на пещта 330 значително превъзхожда 310S?
Alloy 330 е значително превъзходна в карбюризираща и редуцираща атмосфера, както и в среди с редуващи се окислителни и редуциращи условия. Това включва пещи за топлинна обработка със защитна атмосфера, реактори за химическа обработка, включващи крекинг на въглеводороди, и навсякъде, където атмосферата е богата на въглероден окис. При тези условия 310S може да стане крехък поради абсорбцията на въглерод. За постоянно окисляващи атмосфери (излишен въздух), 310S работи отлично и често е по--рентабилен.

Как се различават съображенията за производство и цена между тези две сплави?
И двете сплави имат високи-степени на втвърдяване, изискващи повече мощност за формоване и обработка. Заваряването е осъществимо със съвпадащи или над-легирани добавъчни метали, но се препоръчва-отгряване след заваряване. Основното съображение е цената: Alloy 330, със своето много високо съдържание на никел, носи значително по-висока цена от 310S. Тази разлика в цената диктува, че 330 трябва да се специфицира само когато неговата подобрена производителност при специфични, тежки условия е абсолютно необходима, за да се предотврати преждевременна повреда.

Каква е крайната насока за избор между 310S и Alloy 330?
Следвайте тази йерархия: Първо, определете максималната работна температура и атмосфера. За продължителни, стабилни условия на окисление до 1150 градуса, 310S е отличен избор. Второ, ако приложението включва термичен цикъл, потенциал за карбуризация или смесени/редуциращи атмосфери-особено над 1000 градуса -Изисква се сплав 330. Решението е фундаментално за съпоставяне на специфичната устойчивост на сплавта (окисление срещу карбуризация) с доминиращия механизъм на повреда в приложението. Никога не замествайте 310S с 330 в среда на карбуризиране.