Сравнение на 309S и 310S: високо-хром срещу ултра{3}}високо-хром-никел високо{6}}температурно окисляване-устойчива аустенитна неръждаема стомана

309S и 310S са устойчиви на високо{2}}температурно окисляване-аустенитни неръждаеми стомани, като основната разлика е съдържанието на хром и никел (310S: Cr=24.00-26.00%, Ni=19.00-22.00%; 309S: Cr=22.00-24.00%, Ni=12.00-15.00%). Ултра{11}}високото съдържание на хром-никел в 310S допълнително подобрява устойчивостта на високо-температурно окисляване и якостта на пълзене, което ги прави подходящи за различни условия на работа при ултра-високи температури.

Сравнение на основни параметри

Параметър	Неръждаема стомана 309S	Неръждаема стомана 310S
Химичен състав (тегл.%)	C По-малко или равно на 0,08, Si По-малко или равно на 1,00, Mn По-малко или равно на 2,00, P По-малко или равно на 0,045, S По-малко или равно на 0,030, Cr=22.00-24.00, Ni=12.00-15.00, Fe=Баланс	C По-малко или равно на 0,08, Si По-малко или равно на 1,00, Mn По-малко или равно на 2,00, P По-малко или равно на 0,045, S По-малко или равно на 0,030, Cr=24.00-26.00, Ni=19.00-22.00, Fe=Баланс
Механични свойства (отгрят)	Якост на опън по-голяма или равна на 515MPa, граница на провлачване по-голяма или равна на 205MPa, удължение по-голямо или равно на 40%, твърдост по-малка или равна на 217HB	Якост на опън по-голяма или равна на 515MPa, граница на провлачване по-голяма или равна на 205MPa, удължение по-голямо или равно на 40%, твърдост по-малка или равна на 217HB
Сервизна температура	-196 градуса до 1050 градуса (непрекъснато обслужване)	-196 градуса до 1150 градуса (непрекъснато обслужване)
Устойчивост на пълзене при висока-температура (1000 градуса)	Устойчивост на разкъсване при пълзене (1000h) По-голяма или равна на 20MPa	Устойчивост на разкъсване при пълзене (1000h) По-голяма или равна на 35MPa
Еквивалентни оценки	SUS309S (JIS), EN 1.4828, UNS S30908	SUS310S (JIS), EN 1.4845, UNS S31008

Ключови разлики в производителността: 1. Устойчивост на високо-температурно окисляване: ултра{3}}високото съдържание на хром-никел на 310S образува по-плътен и стабилен композитен оксиден филм Cr₂O₃-NiO, който може да устои на окисление при 1150 градуса; Устойчивостта на 309S на окисляване е недостатъчна над 1050 градуса и оксидният филм е склонен към стареене и отлепване. 2. Якост на пълзене при висока-температура: При 1000 градуса, якостта на 310S на 1000h при пълзене на разкъсване е 75% по-висока от 309S, с по-добра дългосрочна-структура стабилност при ултра-висока температура и напрежение. 3. Устойчивост на корозия: И двете са подходящи за високо-температурни окислителни атмосфери; 310S има по-добра устойчивост на корозия при високи-температурни смесени газови атмосфери (като димни газове, съдържащи SO₂, NOx) поради по-високото съдържание на никел. 4. Цена: 310S е 40-60% по-скъп от 309S. 5. Формоспособност: И двете имат добра формоспособност, но по-високото съдържание на сплав на 310S води до по-високи устойчивост на деформация и изисква по-висока температура на формоване.

Разграничение на приложимия сценарий: 309S е подходящ за високо-температурно окисление-устойчиви компоненти под 1050 градуса, като облицовки на промишлени пещи (По-малко или равно на 1050 градуса), високо-температурни тръбопроводи за димни газове, приспособления за пещи за термична обработка и компоненти на горивната камера на котела. 310S е подходящ за ултра-високотемпературно окисление-устойчиви-напрежения, носещи компоненти, като ултра{10}}високотемпературни облицовки на пещ (1050-1150 градуса), тръби на пещ за нефтохимическо крекиране, високотемпературни-компоненти на инсинератор за отпадъци и части на оборудване за високотемпературно синтероване.

Практически въпроси и отговори

В1: Защо 310S може да се използва при 1150 градуса, докато 309S не може? A1: съдържанието на хром в 310S (24-26%) и съдържанието на никел (19-22%) са по-високи от 309S; композитният оксиден филм, образуван от високо съдържание на хром и никел, има по-голяма стабилност при висока температура, което може да предотврати вътрешно окисление на метала и ерозия при 1150 градуса; Оксидният филм на 309S ще се разложи и ще се отлепи над 1050 градуса, което ще доведе до бърза повреда на компонента.

Въпрос 2: Каква е разликата в експлоатационния живот между 309S и 310S в ултра-облицовките на пещите с висока температура? A2: В 1100 градуса окислителна атмосфера експлоатационният живот на 310S е по-голям или равен на 5 години, докато експлоатационният живот на 309S е по-малък или равен на 1 година; 309S ще изпита очевидно изтъняване от окисляване и крехкост при тази температура, което не може да отговори на-изискванията за дългосрочно обслужване.

Въпрос 3: Може ли 310S да се използва в среда с висока-корозивна смес от газ? A3: Да. Високото му съдържание на никел подобрява устойчивостта на високо-температурна сулфидна корозия и нитратна корозия; той е подходящ за димни газове с висока-температура, съдържащи SO₂, NOx и други корозивни газове, докато 309S е предразположен към точкова корозия в такива среди.

Q4: Какви заваръчни материали се използват за 309S и 310S? A4: 309S използва заваръчна тел ER309L, а 310S използва заваръчна тел ER310L; и двете трябва да контролират входящата топлина при заваряване (По-малко или равно на 200J/mm), за да се избегне нагрубяване на зърното; Препоръчва се пасивиране след заваряване за подобряване на компактността на оксидния филм.

В5: Как да избера между 309S и 310S? A5: Изберете 309S, ако работната температура е по-малка или равна на 1050 градуса и цената е проблем; изберете 310S, ако работната температура е 1050-1150 градуса или ако се изисква устойчивост на пълзене при свръхвисока температура и устойчивост на корозия на смесен газ, независимо от цената.