Vergelijking van 309S en 310S roestvrij staal: medium-hoge temperatuur versus ultra-oxidatie bij hoge temperaturen-resistente kwaliteit

309S en 310S zijn austenitische roestvaste staalsoorten met hoog-chroom-nikkel, waarbij het kernverschil het chroom-nikkelgehalte is. 310S heeft een hoger chroom-nikkelgehalte, waarbij de nadruk ligt op ultra-oxidatieweerstand bij hoge temperaturen; 309S is een kosteneffectieve kwaliteit voor middelhoge-hoge temperaturen. Beide zijn geschikt voor oxidatieomgevingen met hoge- temperaturen, met een duidelijke scheiding in temperatuurbereik en kosten.

Vergelijking van kernparameters

Parameter	309S roestvrij staal	310S roestvrij staal
Chemische samenstelling (gew.%)	C Kleiner dan of gelijk aan 0,08, Cr=22.00-24.00, Ni=12.00-15.00, Fe=Balans	C Kleiner dan of gelijk aan 0,08, Cr=24.00-26.00, Ni=19.00-22.00, Fe=Balans
Mechanische eigenschappen (gegloeid)	Treksterkte groter dan of gelijk aan 515 MPa, vloeigrens groter dan of gelijk aan 205 MPa, rek groter dan of gelijk aan 40%, hardheid kleiner dan of gelijk aan 217HB	Treksterkte groter dan of gelijk aan 515 MPa, vloeigrens groter dan of gelijk aan 205 MPa, rek groter dan of gelijk aan 40%, hardheid kleiner dan of gelijk aan 217HB
Servicetemperatuur	900 graden tot 1000 graden (continue service), 1100 graden korte- termijn	1000 graden tot 1200 graden (continue service), 1300 graden korte- termijn
Gelijkwaardige cijfers	SUS309S (JIS), EN 1.4828, UNS S30908	SUS310S (JIS), EN 1.4845, UNS S31008

Belangrijkste prestatieverschillen: 1. Hoge- oxidatieweerstand: 310S vormt een dichtere Cr₂O₃-oxidefilm vanwege het hogere chroom-nikkelgehalte, oxidatiesnelheid van minder dan of gelijk aan 0,1 mm/jaar bij 1200 graden; Oxidatiesnelheid van 309S Minder dan of gelijk aan 0,2 mm/jaar bij 1100 graden . 2. Bedrijfstemperatuur: de continue bedrijfstemperatuur van de 310S is 100 graden hoger dan die van 309S. 3. Kosten: 310S is 30-40% duurder dan 309S, vanwege het hogere chroom-nikkelgehalte. 4. Carburatie weerstand: Beide zijn uitstekend, 310S is beter in carboneeromgevingen met hoge temperaturen.

Toepasselijk scenarioonderscheid: 309S is geschikt voor oxidatieomgevingen met middelhoge-hoge temperaturen, zoals industriële ovenbekledingen, warmtebehandelingsgereedschappen (materiaalmanden), verbrandingskamers van ketels en lasovergangslagen. 310S is geschikt voor oxidatieomgevingen met ultra-hoge temperaturen, zoals hoge- schoorstenen van afvalverbrandingsovens, ethyleenkraakovenbuizen, keramische sinterovens en uitlaatcomponenten van lucht- en ruimtevaartmotoren.

Praktische vraag en antwoord

Vraag 1: Wanneer kies je voor 309S in plaats van 310S? A1: Kies 309S als de continue bedrijfstemperatuur lager dan of gelijk is aan 1000 graden, waarbij kosteneffectiviteit wordt nagestreefd; het heeft vergelijkbare prestaties als de 310S onder de 1000 graden, maar lagere kosten.

Vraag 2: Kan de 310S worden gebruikt in korte- omgevingen van 1300 graden? A2: Ja. Het is bestand tegen temperaturen van 1300 graden voor korte- termijn (minder dan of gelijk aan 100 uur), maar moet na gebruik de oxidehuid en vervorming controleren; langdurig -onderhoud bij 1300 graden wordt niet aanbevolen.

Vraag 3: Wat is het verschil in sterkte bij hoge- temperaturen tussen 309S en 310S? A3: Bij 1000 graden is de kruipsterkte van 310S 1,2-1,5 keer die van 309S; bij 1100 graden is de levensduur bij kruipbreuk van 310S meer dan twee keer zo groot als die van 309S, wat geschikter is voor spanningsdragende componenten met ultra-hoge temperaturen.

Vraag 4: Hoe kunnen kosten en prestaties in evenwicht worden gehouden bij het selecteren van de 309S en 310S? A4: Als de continue gebruikstemperatuur tussen 900-1000 graden ligt en het budget beperkt is, heeft 309S de voorkeur; als de temperatuur de 1000 graden overschrijdt of als langdurig gebruik bij ultrahoge temperaturen op lange termijn vereist is, moet 310S worden geselecteerd ondanks de hogere kosten.

Vraag 5: Welke voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen bij gebruik van de 309S/310S in carboneeromgevingen met hoge- temperaturen? A5: Beide hebben een goede weerstand tegen carburatie, maar langdurig gebruik in carburerend gas op hoge- temperatuur (zoals methaan) moet lokale oververhitting voorkomen; regelmatige inspectie van de dikte van de gecarbureerde laag op het oppervlak en slijpen om de gecarboneerde laag te verwijderen wanneer deze groter is dan 0,5 mm om verbrossing te voorkomen.