309 versus 310S roestvrij staal: selectie van hoge- oxidatiebestendige legeringen

 

Wat zijn de chemische samenstellingen en hoge{0}}temperatuureigenschappen van 309 en 310S?
Kwaliteit 309 bevat doorgaans 22-24% chroom en 12-15% nikkel. Kwaliteit 310S (de koolstofarme versie van 310) bevat 24-26% chroom en 19-22% nikkel. Door het hogere legeringsgehalte van 310S kan het een stabielere en beschermendere chroomoxideaanslag vormen.. 309 is over het algemeen geschikt voor continu gebruik tot ongeveer 1050 graden (1922 graden F), terwijl 310S continu kan worden gebruikt tot ongeveer 1150 graden (2102 graden F) in oxiderende atmosferen.

In welke specifieke ovenatmosferen en componenten heeft 310S de voorkeur?
310S heeft de voorkeur in sterk oxiderende atmosferen bij de hoogste temperaturen, voor componenten zoals stralingsbranderbuizen, interne onderdelen van hoge- temperatuurcalciners en reformerbuizen in petrochemische fabrieken. Het is ook de betere keuze bij het carboneren of sulfideren van atmosferen vanwege het hogere nikkelgehalte. Voor toepassingen waarbij sprake is van frequente thermische cycli of directe vlaminslag, biedt de stabiele oxidelaag van de 310S een langere levensduur.

Hoe verschillen de fabricage en het lassen tussen deze twee vergelijkbare legeringen?
Beide legeringen hebben hoge hardingssnelheden-, waardoor meer kracht nodig is voor het vormen en dit leidt tot snellere gereedschapsslijtage tijdens de bewerking. Er wordt gelast met bijpassende vulmetalen (ER309 of ER310). Een cruciale stap voor beide is het uitgloeien na- het lassen om de optimale corrosie- en hittebestendigheid te herstellen door eventuele secundaire carbiden op te lossen. Bij het ontwerp moet rekening worden gehouden met hun hoge thermische uitzettingscoëfficiënt om thermische spanning te beheersen.

Wanneer is het specificeren van de duurdere 310S vanuit kostenoogpunt verplicht?
Het specificeren van 310S is verplicht wanneer de continue bedrijfstemperatuur de veilige limiet voor 309 overschrijdt, of wanneer de atmosfeer sterk carboneert. Als een component gemaakt van 309 voortijdig defect is geraakt als gevolg van overmatige schaalvergroting, vervorming of verbrossing, is upgraden naar 310S een noodzakelijke stap. Voor nieuwe apparatuur die is ontworpen om te werken aan de bovengrenzen van de roestvrijstalen capaciteit, garandeert 310S duurzaamheid en vermijdt kostbare ongeplande stilstand.

Welke uiteindelijke richtlijn moet een ovenontwerper volgen bij de materiaalkeuze?
Baseer de keuze op de maximale continue bedrijfstemperatuur en de samenstelling van de ovenatmosfeer. Voor gebruik tot 1050 graden onder oxiderende omstandigheden is 309 een kosteneffectieve en robuuste keuze. Voor temperaturen boven 1050 graden of voor carbonerende/sulfiderende atmosferen is 310S verplicht. Raadpleeg altijd de specificaties van de fabrikant van de apparatuur en de gidsen voor beste praktijken in de sector, en documenteer de keuzegrondslag onder verwijzing naar de servicevoorwaarden.