Нерђајући челик 309 наспрам 310С: у поређењу са-отпорношћу на оксидацију и чврстоћом на високим температурама

309 вс 310С: Преглед оцена

309 и 310С су аустенитни нерђајући челици легирани са високим садржајем хрома и никла посебно за отпорност на топлоту. Класа 309 (УНС С30900) је 22-24% хрома, 12-15% никла челика који се користи тамо где су температуре високе, али генерално испод око 1100 степени Ц. Класа 310С (УНС С31008) је верзија са ниским садржајем угљеника{{27}31} 24-26% хрома и 19-22% никла; већи садржај легуре формира стабилнију, лепљиву скалу хром-оксида, због чега је 310С оцењен за континуирани рад до око 1150°Ц у оксидационој атмосфери. Породица 309 такође укључује нискоугљенични 309С (УНС С30908), а породица 310 укључује 310 (УНС С31000) са угљеником до 0,25%. За дуготрајан континуирани рад на високим температурама, пожељније су верзије са ниским садржајем угљеника јер су отпорне на таложење карбида и с тим повезан губитак дуктилности.

Хемијски састав (АСТМ А240)

Елемент	309 (S30900)	309S (S30908)	310S (S31008)
Угљеник, макс. %	0.20	0.08	0.08
Силицијум, мак %	1.00	0.75	1.50
Манган, мак %	2.00	2.00	2.00
Цхромиум %	22.0 - 24.0	22.0 - 24.0	24.0 - 26.0
% никла	12.0 - 15.0	12.0 - 15.0	19.0 - 22.0

Фосфор и сумпор су ограничени на 0,045% и максимално 0,030% за сва три разреда. Европске ознаке које се обично користе за материјале типа 309- и 310С су ЕН 1.4828 (Кс15ЦрНиСи20-12) и ЕН 1.4845 (Кс8ЦрНи25-21).

Механичке особине (жарено)

Имовина	309 / 309S	310S
Затезна чврстоћа, мин МПа	515	515
Граница течења, мин МПа	205	205
Издужење, мин %	40	40

На собној температури механичка својства 309 и 310С су слична. Разлика између класа се појављује на високој температури, где већи хром и никл од 310С дају бољу отпорност на оксидацију, а верзије са ниским{4}}угљеником дају бољу дугорочну- дуктилност.

Високе{0}}граничне границе оксидације и чврстоће

Сервице Цондитион	309 / 309S	310S
Континуирана услуга (оксидирајућа атмосфера)	око 1050 степени Ц	око 1150 степени Ц
Сервис са прекидима	око 980 степени Ц	око 1035 степени Ц

Ове оцене су практичне смернице за чисте оксидационе атмосфере; у атмосфери редукције, карбуризације или{0}}сумпора, границе су ниже. Оба типа добро су отпорна на топлотни удар и термичке циклусе, али 310С одржава стабилнију заштитну скалу током дуготрајног-излагања, што смањује љуштење и губитак метала. У опсегу пузања, оба типа се понашају као стандардни аустенити: дизајн мора да прати дозвољене податке о напрезању важећег кода, а на највишим температурама се преферира 310С због његових бољих оксидационих перформанси.

Смернице за избор и израда

Изаберите 309 за компоненте у умерено тешким условима, као што су цеви за зрачење пећи, реторте и уређаји за термичку обраду који раде испод око 1050 степени Ц, где је то економичнији избор. Изаберите 310С за најтоплије и најкритичније зоне, као што су млазнице горионика, зрачеће цеви горионика, унутрашњост калцинатора са високом{4} температуром и делови који су изложени удару пламена, условима карбуризације или атмосферама које садрже сумпор{5}}. Као правило, ако континуална радна температура прелази око 1100 степени Ц, подразумевано је 310С; између 950 и 1100 степени Ц, 309 може бити довољно, али 310С треба размотрити тамо где је потребан продужени животни век. Обе легуре раде-брзо очвршћавају, тако да је за обликовање потребно више снаге, а обрада доводи до бржег хабања алата. Заваривање се изводи помоћу одговарајућег високо{16}}легираног метала за пуњење, а препоручује се жарење након{17}заваривања раствором да би се растворили секундарни карбиди и повратила отпорност на топлоту и корозију. Пошто је топлотна експанзија велика, склопови морају омогућити ширење и контракцију.

Често постављана питања

Шта је боље на високој температури, 309 или 310С?

За отпорност на оксидацију и дуготрајну -услугу на високим{1}}им температурама, 310С је бољи: његов већи садржај хрома и никла даје стабилнију скалу оксида и непрекидан-радни ниво за око 100 степени Ц виши од 309.

Која је максимална радна температура од 310С?

У оксидирајућим атмосферама, 310С је предвиђен за континуирани рад до око 1150 °Ц и повремени рад на око 1035 °Ц. У атмосферама са редукцијом, карбуризацијом или{4}}сумпором, дозвољена температура је нижа.

Која је разлика између 309 и 309С?

Једина наведена разлика је угљеник: 309 дозвољава максимално 0,20%, док је 309С ограничен на 0,08%. Ниско{5}}угљенични 309С је пожељнији за дуготрајну{7}} употребу јер је мање склон таложењу карбида и кртости.

Да ли се 309 и 310С могу заварити?

Да, користећи одговарајући високо{0}}легирани аустенитни додатни метал. Препоручује се жарење након{2}}раствора након заваривања да би се повратила отпорност на корозију и топлоту зоне -захваћене топлотом, а процедуре са малим уносом топлоте ограничавају раст зрна.

Да ли су 309 и 310С погодни за атмосферу са карбуризацијом?

Оба су отпорна на оксидацију, али имају лош учинак у атмосферама са јаком карбуризацијом, где апсорпција угљеника може изазвати кртост. За тешке услуге карбуризације, потребне су легуре већег-никла{2}}отпорне на топлоту.

Које су еквивалентне ознаке 309 и 310С?

309 је УНС С30900, а 309С је УНС С30908, оба покривена АСТМ А240 (плоча), А312 (цев) и А276 (шип). 310С је УНС С31008, са европском ознаком ЕН 1.4845 (Кс8ЦрНи25-25); Материјал типа 309 одговара ЕН 1.4828.