310Sir 900–1000 grādu oksidējošās pasaules darba zirgs – 25Cr-20Ni austenīts, ko izmanto krāsns armatūrai, starojuma caurulēm un termiskās apstrādes aparatūrai. Šajā rokasgrāmatā ir aprakstīta tā ķīmija, temperatūras ierobežojumi, kur tas neizdodas un kā to pareizi norādīt.
Kas ir 310S
310S (UNS S31008, EN 1.4845) ir pilnībā austenīta nerūsējošais tērauds ar augstāko hroma-niķeļa kombināciju no parastajām austenīta kategorijām. Tā oksidācijas izturība, saglabātā elastība un mērenās izmaksas padara to par noklusējuma izvēli komponentiem, kas oksidējošā atmosfērā dzīvo virs 800 grādiem.
Ķīmija vienā mirklī
| Elements | limits, % | Loma |
| Kr | 24.0 - 26.0 | Veido aizsargājošu Cr2O3 skalu |
| Ni | 19.0 - 22.0 | Stabilizē austenītu, iztur riteņbraukšanu |
| C | 0.08 max | "S": aizsargā metinātās šuves no sensibilizācijas |
| Mn / Si | 2,0 / 1,5 maks | Si uzlabo katlakmens saķeri temperatūrā |
| Fe | Līdzsvars | Matrica |
Mehāniskās īpašības (ASTM A240)
| Īpašums | Minimums |
| Stiepes izturība | 515 MPa (75 ksi) |
| Ražas spēks | 205 MPa (30 ksi) |
| Pagarinājums | 40% |
| Cietība | 95 HRB maks |
1000 grādu likums
310S ir novērtēts apmēram 1000 grādu nepārtrauktai oksidēšanai un aptuveni 925 grādiem neregulārai darbībai. Virs 1000 grādiem oksidācijas ātrums strauji palielinās – metāla zudumi pie 1050 grādiem ir aptuveni trīs reizes mazāki par zudumiem pie 950 grādiem – tāpēc konstrukcijai ir jāpievieno siena vai jāsaīsina pārbaudes intervāls.
310 pret 310S: oglekļa atšķirība
310 pieļauj 0,25% oglekļa maksimumu; 310S ierobežo to līdz 0,08%. Metinātajās konstrukcijās zemais oglekļa saturs novērš hroma karbīda sensibilizāciju karstuma ietekmētajā zonā, tāpēc 310S ir piemērota metinātām detaļām, kas tiek nodotas ekspluatācijā.
310S pret 310H: kad veikt jaunināšanu
310H (UNS S31009) satur oglekli 0,04–0,10%, kas palielina karbīda stiprinājumu un augstāku kodu pieļaujamo spriegumu virs 700 grādiem. Noteikums: iegādājieties 310H karstā spiediena daļām un caurulēm, iegādājieties 310S metinātām bezspiediena aparatūrām.
Kur darbojas 310S
- Krāšņu mufeļi, retortes un starojuma cauruļu vairogi
- Rūdīšanas vāki un iekšējie pārsegi tērauda rūpnīcās
- Rullīšu pavardu sastāvdaļas nepārtrauktās krāsnīs
- Termopāra aizsargcaurules
- Augstas temperatūras siltummaiņa caurules
- Krāsns un žāvētāja sastāvdaļas
Kur 310S neizdodas
- Virs 1000 grādiem vienmērīgi - paātrinās skalas izkliedes un metāla zudumi
- Reducējošā vai sulfidējošā atmosfērā - Cr2O3 tiek uzbrukts; izmantojiet sakausējumu ar augstāku niķeļa saturu
- Pie ilgstošas slodzes virs 700 grādiem - robeža ir šļūde, nevis oksidēšanās; izmantot 310H
- Pēc ilgstošas iedarbības 650-950 grādu temperatūrā - sigmas fāze sakausējumu aukstumā trauslā; rīkojieties uzmanīgi
Metināšana trīs līnijās
Metināt ar atbilstošu 310 pildvielu (AWS E310 / ER310). Nav nepieciešama iepriekšēja uzsildīšana, taču saglabājiet mērenu siltuma ievadi un zemu starpplūsmas temperatūru — pilnībā austenīta metināšanas baseins ir jutīgs pret plaisām, ja tas ir karsts. Zema oglekļa satura pamatne saglabā siltuma ietekmētās zonas skaņu augstas temperatūras apkalpošanai.
Fiziskie fakti
| Īpašums | Vērtība |
| Blīvums | 7,9 g/cm³ |
| Kušanas diapazons | 1400 - 1450 grāds |
| Struktūra | Austenīta, nemagnētiska |
| Elastības modulis | 200 GPa |
Pirkšanas kontrolsaraksts
- Pakāpe un standarts: "310S, UNS S31008, ASTM A240" (plāksne) vai "TP310S, ASTM A312" (caurule)
- Pienākums pēc pieprasījuma: maksimālā metāla temperatūra, nepārtraukta vai riteņbraukšana
- Atmosfēra: oksidējoša, reducējoša vai sēru saturoša - no tā atkarīgs sakausējuma lēmums
- Spiediens vai ilgstoša slodze temperatūrā — izvēlas 310S, 310H vai augstāku
- Sertifikāts: EN 10204 3.1 ar siltuma ķīmijas un stiepes rezultātiem
FAQ
J: Vai 310S var izmantot virs 1000 grādiem?
A: Tikai īsām ekskursijām vai viegli noslogotām sastāvdaļām. Virs 1000 grādiem oksidācijas ātrums strauji palielinās, un konstrukcijai ir jābūt papildu sienai vai jāpieņem saīsināts pārbaudes intervāls. Lai nodrošinātu stabilu darbību virs 1000 grādiem, skatiet augstas niķeļa kategorijas.
J: Kāda ir atšķirība starp 310 un 310S?
A: Ogleklis. 310 pieļauj līdz 0,25% oglekļa, bet 310S ierobežo to līdz 0,08%. Zemais oglekļa saturs novērš hroma karbīda sensibilizāciju metināšanas šuvēs, tāpēc 310S ir piemērota metināto krāsns komponentu kategorijai.
J: Kāpēc mans 310S armatūra saplaisāja, kad tas tika auksts izcelts?
A: Iespējamā sigmas fāze. Ilgstoša iedarbība 650–950 grādu joslā izgulsnē sigmu, kas sakausējumu istabas temperatūrā trausli. Tas ir servisa vēstures stāvoklis, nevis materiāla defekts, un tas liecina par komponentu pārbaudi pēc gadiem ilgas karstas apkopes pirms aukstās apstrādes.
J: Vai 310S var aizstāt 316L karstā servisā?
A: Augstā temperatūrā noteikti jā - 310S satur aptuveni divas reizes vairāk hroma un niķeļa un saglabā savu skalu līdz aptuveni 1000 grādiem, salīdzinot ar aptuveni 800 grādiem 316 l. Apkārtējā vai viegli kodīgā temperatūrā 316L ir lētāka un izplatītāka izvēle.
J: Kad man vajadzētu izmantot 310H, nevis 310S?
A: Ja komponentam ir spiediens vai ilgstoša slodze virs aptuveni 700 grādiem. Augstāks 310H ogleklis (0,04-0,10%) nodrošina karbīda stiprināšanu un lielāku kodu pieļaujamo spriegumu. Metinātā bezspiediena aparatūra paliek ar 310S.
