СУС310С наспрам СУС321: Одабир правог високо{2}}нерђајућег челика

Преглед: Два различита приступа високо{0}}услузи за високе температуре

СУС310С (УНС С31008, ЕН 1.4845) и СУС321 (УНС С32100, ЕН 1.4541) су аустенитни нерђајући челици који се користе у апликацијама на повишеним{6}}температурама, али решавају различите проблеме. СУС310С је високо-хром, високо-никл отпоран на топлоту-произведен за континуирану отпорност на оксидацију на веома високим температурама, обично изнад 900 степени. СУС321 је титанијум{15}}стабилизована класа заснована на 18-8 хром-никл систему, дизајнирана првенствено да спречи интергрануларну корозију у завареним или загрејаним структурама уз задржавање корисне чврстоће до око 870 степени. Избор одговарајуће класе зависи од максималне радне температуре, присуства корозивних медија и да ли ће компонента бити заварена.

Поређење хемијског састава

Табела испод наводи специфициране опсеге хемијског састава према ЈИС Г4304 (СУС310С, СУС321) са ограничењима титана према АСТМ А240 за одговарајуће класе плоча.

Елемент (теж.%)	СУС310С / УНС С31008	СУС321 / УНС С32100
Карбон, мак	0.08	0.08
Силицијум, мак	1.50	1.00
Манган, мак	2.00	2.00
Фосфор, мак	0.045	0.045
Сумпор, мак	0.030	0.030
Цхромиум	24.00 - 26.00	17.00 - 19.00
Никл	19.00 - 22.00	9.00 - 12.00
Титанијум	-	5 к (Ц+Н) мин, 0,70 мак (АСТМ А240)
Гвожђе	Баланс	Баланс

Механичке особине (жарено, минималне вредности према АСТМ А240)

Имовина	СУС310С (А240 310С)	СУС321 (А240 321)
Затезна чврстоћа, МПа	515	515
Граница течења (0,2%), МПа	205	205
Издужење у 2 ин, %	40	40
Тврдоћа, ХБВ мак	217	217

Високе{0}температурне перформансе

СУС310С: Отпорност на оксидацију при екстремној топлоти

Висок садржај хрома у СУС310С промовише формирање густе, самолечиве љуске од хром-оксида (Цр2О3) која штити основни метал у оксидирајућим атмосферама. Његов висок садржај никла стабилизује аустенитну структуру и побољшава отпорност на пузање. СУС310С се може користити за континуирани рад на ваздуху на температурама до око 1050 степени, уз краткорочно-излагање до око 1100 степени. Изнад отприлике 1000 степени, пузање и понашање напрезања при ломљењу постају главни фактори дизајна.

СУС321: Стабилизован за заварене конструкције

СУС321 је намењен за рад до око 870 степени у ваздуху, са повременим излагањем до око 925 степени. Титанијум се везује за угљеник да би формирао стабилне титанијум карбиде, спречавајући таложење хром карбида на границама зрна током заваривања или загревања. Ово елиминише преосетљивост и интергрануларну корозију у зони погођеној топлотом, што СУС321 чини пожељним разредом за заварене судове, издувне колекторе и дилатационе спојеве који се не могу жарити раствором након производње.

Заварљивост и израда

Оба типа се лако заварују конвенционалним процесима као што су ТИГ, МИГ и СМАВ. СУС321 се обично завари без термичке обраде након-заваривања, што је његова главна предност у производњи. СУС310С такође добро завари, али заваривање великих-пресека у тешким компонентама може захтевати разматрање термичких напрезања и, у веома ограниченим спојевима, коришћење одговарајућег или мало више-легираног пунила. Пошто СУС310С има нижу топлотну проводљивост од обичних 18-8 разреда, претходно загревање генерално није потребно, али се препоручује контрола температуре између пролаза.

Типичне апликације

СУС310С: делови пећи и цеви за зрачење, облоге пећи, корпе за топлотну{1}}третман, компоненте горионика, делови спалионице отпада и друга опрема изложена дуготрајној-услуги оксидације на високим температурама. СУС321: издувни системи авиона и аутомобила, измењивачи топлоте, хемијска и петрохемијска процесна опрема, посуде под притиском и парни цевоводи где заварена конструкција захтева стабилизацију.

Водич за избор: који разред изабрати

Изаберите СУС310С када ће компонента радити континуирано изнад 900 степени, где је отпорност на оксидацију доминантни захтев и атмосфера је претежно оксидирајућа. Изаберите СУС321 за заварене компоненте које раде испод 870 степени, посебно у благо корозивним или цикличним условима, где је спречавање интергрануларне корозије{5}}зоне завара критично. Ако сервисна температура остане испод 870 степени и цена је забрињавајућа, СУС321 обично нуди ниже-решење од СУС310С због много нижег садржаја никла.

ФАК

П1: Који разред има вишу континуирану температуру рада?СУС310С. Отпоран је на оксидацију у ваздуху до око 1050 степени непрекидно, док је СУС321 нормално ограничен на око 870 степени.

П2: Зашто СУС321 садржи титанијум?Титанијум има већи афинитет за угљеник од хрома. Формира стабилне титанијум карбиде тако да хром остаје у чврстом раствору, спречавајући сензибилизацију и интергрануларну корозију након заваривања или излагања у опсегу од 425-815 степени.

П3: Може ли СУС321 заменити СУС310С у компонентама пећи?Само ако је радна температура испод око 870-900 степени. Изнад тога, СУС321 трпи брзо скалирање и губитак чврстоће, док СУС310С остаје заштићен својом љуском од хром-оксида.

П4: Шта се дешава ако се СУС310С држи у опсегу од 650-900 степени?Продужено излагање може да изазове сигма фазу, што смањује дуктилност и жилавост при собној{0}температури. Дизајнери треба да провере својства удара да ли ће се компонента хладити и поново{2}}напрезати у раду.

П5: Који је разред бољи за заварене издувне системе?СУС321, јер титанијумска стабилизација чува отпорност на корозију у зони{1}}захваћеној топлотом без термичке обраде након-заваривања, а њена чврстоћа је адекватна до око 870 степени за танке-компоненте издувних гасова.

П6: Зашто је СУС310С скупљи од СУС321?СУС310С садржи 19-22% никла наспрам 9-12% за СУС321, а никл је доминантни покретач трошкова легуре у аустенитним нерђајућим челицима.