Oțel inoxidabil 310S vs 330: aliaje cu temperatură înaltă-pentru servicii exigente

 

 

Care sunt compozițiile chimice, proprietățile cheie și utilizările primare ale 310S și Alloy 330?
Grad 310S este un oțel inoxidabil austenitic cu conținut ridicat de crom (24-26%) și nichel (19-22%), conceput pentru funcționare continuă până la 1150 de grade în atmosfere oxidante. Aliajul 330 conține și mai mult nichel (35-37%), împreună cu 17-20% crom și 1-2% siliciu. Această compoziție îi conferă o rezistență excepțională la carburare, nitrurare și oboseală termică. 310S este utilizat pe scară largă pentru tuburile radiante, rolele cuptorului și componentele schimbătoarelor de căldură. Aliajul 330 este specificat pentru piese critice, cum ar fi tuburile de arzător radiant, retortele pentru cuptoare de recoacere și tuburile de reformare în procesarea petrochimică, unde condițiile atmosferice sunt severe.

Cum diferă performanța acestor aliaje în funcție de ciclul termic și de atmosfere specifice?
310S funcționează excelent în condiții stabile,-de oxidare la temperatură ridicată. Totuși, Alloy 330 este superior în aplicații care implică cicluri termice rapide sau expunere la atmosfere de carburare și reducătoare. Conținutul ridicat de nichel și siliciu din 330 stabilizează structura împotriva absorbției de carbon și azot, prevenind fragilizarea. Coeficientul său mai scăzut de dilatare termică în comparație cu 310S contribuie, de asemenea, la o rezistență mai bună la oboseala termică și distorsiune în timpul ciclurilor repetate de încălzire și răcire, ceea ce este obișnuit în cuptoarele de procesare discontinue.

În ce medii de cuptor este necesară utilizarea Alloy 330 peste 310S?
Aliajul 330 este necesar în medii cu condiții alternante de oxidare și reducere, potențiale ridicate de carbon (atmosfere de cementare) sau în care gazele de proces conțin monoxid de carbon, hidrocarburi sau compuși de azot. Exemplele includ tuburi radiante în cuptoare cu ardere directă-, coșuri și dispozitive de fixare în procesele de cementare sau carbonitrurare și componente din cuptoarele de cracare cu etilenă. Pentru atmosfere cu oxidare constantă, fără cicluri termice, 310S este adesea o alegere mai rentabilă-.

Care sunt considerentele de fabricație pentru aceste aliaje-la temperaturi ridicate?
Ambele aliaje au rate de întărire{0}}înalte, necesitând mai multă putere pentru formare și prelucrare, ceea ce poate duce la uzura accelerată a sculei. Sudarea se realizează folosind metale de umplutură potrivite (ER310 pentru 310S, ER330 pentru Alloy 330). Recoacere după-soluție de sudare este foarte recomandată pentru a restabili proprietățile optime la-temperaturi și rezistența la coroziune. Designerii trebuie să țină seama de expansiunea lor termică semnificativă în ansamblurile cu temperatură înaltă{10}pentru a gestiona stresul.

Care este ghidul final de selecție pentru ingineri și cumpărători?
Selecția ar trebui să fie dictată de atmosfera cuptorului și de profilul ciclului termic. Pentru un serviciu de oxidare continuu și stabil până la 1150 de grade, 310S este o alegere remarcabilă și dovedită. Pentru aplicațiile care implică cicluri termice, atmosfere de carburare/reducere sau în care rezistența pe termen lung la fragilizare este critică, investiția în Alloy 330 este justificată pentru o durată de viață extinsă și fiabilitate. Analizați întotdeauna compoziția atmosferei specifice cu furnizorul cuptorului.