310S έναντι 330 από ανοξείδωτο χάλυβα: Υψηλής-θερμοκρασίας νικέλιο-κράματα κραμάτων

 

Ποιες είναι οι χημικές συνθέσεις, οι μηχανικές ιδιότητες και οι κύριες χρήσεις των 310S και 330;
Ο βαθμός 310S είναι ένας ωστενιτικός ανοξείδωτος χάλυβας με υψηλό-χρώμιο (25%), υψηλό-νικέλιο (20%) σταθεροποιημένος με χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα. Το κράμα 330 περιέχει ακόμη περισσότερο νικέλιο (35-37%), μαζί με 17-20% χρώμιο, και είναι περαιτέρω ενισχυμένο με πυρίτιο. Αυτή η σύνθεση δίνει 330 εξαιρετική αντοχή σε θερμικό σοκ και ενανθράκωση. Και τα δύο κράματα διατηρούν καλή αντοχή και ανθίστανται στην απολέπιση σε θερμοκρασίες άνω των 1000 βαθμών . 310S χρησιμοποιείται συνήθως για σωλήνες ακτινοβολίας κλιβάνων, σωλήνες πυρόλυσης και εναλλάκτες θερμότητας υψηλής θερμοκρασίας. Το κράμα 330 καθορίζεται για τις πιο απαιτητικές εφαρμογές όπως σωλήνες καυστήρα ακτινοβολίας, καλύμματα ανόπτησης και εξοπλισμός αναμόρφωσης στην πετροχημική επεξεργασία.

Ποια είναι η βασική λειτουργική διαφορά στην απόδοσή τους σε υψηλές-θερμοκρασίες;
Η βασική διαφορά έγκειται στην απόδοσή τους υπό θερμικό κύκλο και σε συγκεκριμένες ατμόσφαιρες. 310Το S προσφέρει εξαιρετική αντοχή στην οξείδωση σε περιβάλλοντα συνεχούς οξειδώσεως υψηλής- θερμοκρασίας. Ωστόσο, η πολύ υψηλότερη περιεκτικότητα σε νικέλιο και πυρίτιο του 330 παρέχει ανώτερη αντίσταση στην ενανθράκωση (συλλογή άνθρακα) και στη νιτρίωση. Επίσης, παρουσιάζει καλύτερη ολκιμότητα και αντοχή στη θερμική κόπωση μετά από επαναλαμβανόμενους κύκλους θέρμανσης και ψύξης, καθιστώντας το πιο ανθεκτικό σε εφαρμογές με συχνές διακυμάνσεις θερμοκρασίας ή σε περιβάλλοντα που περιέχουν μονοξείδιο του άνθρακα ή υδρογονάνθρακες.

Σε ποιες ατμόσφαιρες κλιβάνου το 330 είναι σαφώς ανώτερο από το 310S;
Το κράμα 330 είναι σαφώς ανώτερο σε ατμόσφαιρες ενανθράκωσης και αναγωγής, καθώς και σε περιβάλλοντα με εναλλασσόμενες συνθήκες οξείδωσης και αναγωγής. Αυτό περιλαμβάνει κλιβάνους θερμικής επεξεργασίας με προστατευτικές ατμόσφαιρες, αντιδραστήρες χημικής επεξεργασίας που περιλαμβάνουν πυρόλυση υδρογονανθράκων και οπουδήποτε η ατμόσφαιρα είναι πλούσια σε μονοξείδιο του άνθρακα. Σε αυτές τις συνθήκες, το 310S μπορεί να γίνει εύθραυστο λόγω απορρόφησης άνθρακα. Για σταθερά οξειδωτικές ατμόσφαιρες (υπερβολικός αέρας), το 310S έχει εξαιρετική απόδοση και συχνά είναι πιο οικονομικό-.

Πώς διαφέρουν οι εκτιμήσεις κατασκευής και κόστους μεταξύ αυτών των δύο κραμάτων;
Και τα δύο κράματα έχουν υψηλούς{0}}ρυθμούς σκλήρυνσης, απαιτώντας περισσότερη ισχύ για τη διαμόρφωση και τη μηχανική κατεργασία. Η συγκόλληση είναι εφικτή με ταιριαστά ή υπερκραματωμένα μέταλλα πλήρωσης, αλλά συνιστάται η ανόπτηση μετά την-συγκόλληση. Το κύριο μέλημα είναι το κόστος: Το κράμα 330, με την πολύ υψηλή περιεκτικότητά του σε νικέλιο, έχει σημαντικά υψηλότερη τιμή από το 310S. Αυτή η διαφορά κόστους υπαγορεύει ότι το 330 θα πρέπει να προσδιορίζεται μόνο όταν η βελτιωμένη απόδοσή του σε συγκεκριμένες, σοβαρές συνθήκες είναι απολύτως απαραίτητη για την πρόληψη της πρόωρης αστοχίας.

Ποια είναι η τελική οδηγία για την επιλογή μεταξύ 310S και Alloy 330;
Ακολουθήστε αυτήν την ιεραρχία: Αρχικά, ορίστε τη μέγιστη θερμοκρασία και ατμόσφαιρα υπηρεσίας. Για συνεχείς, σταθερές συνθήκες οξείδωσης έως 1150 μοίρες, το 310S είναι μια εξαιρετική επιλογή. Δεύτερον, εάν η εφαρμογή περιλαμβάνει θερμικό κύκλο, δυναμικά ενανθράκωσης ή μικτές/μειωτικές ατμόσφαιρες-ειδικά πάνω από 1000 βαθμούς -Απαιτείται κράμα 330. Η απόφαση αφορά ουσιαστικά την αντιστοίχιση της ειδικής αντίστασης του κράματος (οξείδωση έναντι ενανθράκωσης) με τον κυρίαρχο μηχανισμό αστοχίας στην εφαρμογή. Ποτέ μην αντικαθιστάτε το 310S με το 330 σε περιβάλλον ενανθράκωσης.