310Sis het werkpaard van de 900-1.000 graden oxiderende wereld - een 25Cr-20Ni austenitisch materiaal dat wordt gebruikt voor ovenarmaturen, stralingsbuizen en hardware voor warmtebehandeling. Deze gids behandelt de chemie, de temperatuurlimieten, waar het faalt en hoe u dit correct kunt specificeren.
Wat is 310S
310S (UNS S31008, EN 1.4845) is een volledig austenitisch roestvast staal met de hoogste chroom-nikkelcombinatie van de gebruikelijke austenitische kwaliteiten. De oxidatieweerstand, de behouden ductiliteit en de gematigde kosten maken het de standaardkeuze voor componenten die in een oxiderende atmosfeer boven de 800 graden leven.
De chemie in één oogopslag
| Element | Limiet, % | Rol |
| Cr | 24.0 - 26.0 | Vormt de beschermende Cr2O3-schaal |
| Ni | 19.0 - 22.0 | Stabiliseert austeniet, is bestand tegen fietsen |
| C | 0.08 max | De "S": beschermt lassen tegen sensibilisatie |
| Mn / Si | Maximaal 2,0 / 1,5 | Si verbetert de hechting van kalkaanslag bij temperatuur |
| Fe | Evenwicht | Matrix |
Mechanische eigenschappen (ASTM A240)
| Eigendom | Minimum |
| Treksterkte | 515 MPa (75 ksi) |
| Opbrengststerkte | 205 MPa (30 ksi) |
| Verlenging | 40% |
| Hardheid | Maximaal 95 HRB |
De 1000 graden regel
De 310S is geschikt voor ongeveer 1000 graden bij continu oxideren en ongeveer 925 graden voor intermitterend gebruik. Boven de 1000 graden neemt de oxidatiesnelheid sterk toe - het metaalverlies bij 1050 graden is ruwweg drie keer het verlies bij 950 graden - dus het ontwerp moet muren toevoegen of het inspectie-interval verkorten.
310 versus 310S: het koolstofverschil
310 staat maximaal 0,25% koolstof toe; 310S beperkt dit tot 0,08%. Bij gelaste constructies voorkomt het lage koolstofgehalte de sensibilisatie van chroomcarbide in de door hitte beïnvloede zone, dus 310S is de kwaliteit voor gelaste componenten die direct in gebruik worden genomen.
310S versus 310H: wanneer upgraden
310H (UNS S31009) draagt koolstof met een percentage van 0,04-0,10%, wat carbideversterking en hogere toegestane spanning boven 700 graden toevoegt. De regel: koop 310H voor onderdelen en buizen onder hoge druk, koop 310S voor gelaste niet-drukhardware.
Waar 310S werkt
- Ovendempers, retorten en stralingsbuisschilden
- Gloeideksels en binnenkappen in staalfabrieken
- Rolhaardcomponenten in continuovens
- Thermokoppel beschermbuizen
- Warmtewisselaarbuizen voor hoge temperaturen
- Oven- en drogercomponenten
Waar 310S faalt
- Boven de 1.000 graden stabiel neemt de schilfervorming en het metaalverlies toe
- In reducerende of sulfiderende atmosferen wordt Cr2O3 aangetast; gebruik een legering met een hoger nikkelgehalte
- Bij aanhoudende belasting boven de 700 graden is kruip, niet oxidatie, de limiet; gebruik 310H
- Na lange blootstelling aan 650-950 graden maakt de sigmafase de legering koud; voorzichtig behandelen
Lassen in drie lijnen
Las met bijpassend vulmiddel 310 (AWS E310 / ER310). Voorverwarmen is niet nodig, maar houd de warmte-inbreng gematigd en de tussendoorgangstemperatuur laag: het volledig austenitische smeltbad is scheurgevoelig als het heet wordt. De koolstofarme basis houdt de door hitte beïnvloede zone gezond voor gebruik bij hoge temperaturen.
Fysieke feiten
| Eigendom | Waarde |
| Dikte | 7,9 g/cm³ |
| Smeltbereik | 1400 - 1450 graad |
| Structuur | Austenitisch, niet-magnetisch |
| Elasticiteitsmodulus | 200 GPa |
Controlelijst kopen
- Graad en standaard: "310S, UNS S31008, ASTM A240" (plaat) of "TP310S, ASTM A312" (pijp)
- Verplicht op aanvraag: maximale metaaltemperatuur, continu of cyclisch
- Atmosfeer: oxiderend, reducerend of zwavelhoudend - de legeringsbeslissing hangt ervan af
- Druk of aanhoudende belasting bij temperatuur - selecteert 310S, 310H of hoger
- Certificaat: EN 10204 3.1 met hittechemie en trekresultaten
Veelgestelde vragen
Vraag: Is de 310S bruikbaar boven 1000 graden?
A: Alleen voor korte excursies of lichtbelaste componenten. Boven de 1000 graden neemt de oxidatiesnelheid sterk toe en moet het ontwerp extra muren dragen of een verkort inspectie-interval accepteren. Voor continu gebruik boven de 1000 graden, kijk naar de hoge nikkelkwaliteiten.
Vraag: Wat is het verschil tussen 310 en 310S?
A: Koolstof. 310 laat maximaal 0,25% koolstof toe, 310S beperkt dit tot 0,08%. Het lage koolstofgehalte voorkomt sensibilisering van chroomcarbide bij lassen, dus 310S is de kwaliteit voor gelaste ovencomponenten.
Vraag: Waarom barstte mijn 310S-armatuur toen deze koud werd opgetild?
A: Waarschijnlijk sigmafase. Lange blootstelling in de band van 650-950 graden doet sigma neerslaan, waardoor de legering bij kamertemperatuur bros wordt. Het is een toestand die voortvloeit uit de onderhoudsgeschiedenis, en niet uit een materiaaldefect. Het pleit voor het controleren van componenten na jaren van warme dienst vóór koude behandeling.
Vraag: Kan de 310S de 316L vervangen tijdens warm gebruik?
A: Bij hoge temperaturen is het duidelijk dat - 310S ongeveer het dubbele van het chroom en nikkel bevat en zijn schaal op ongeveer 1000 graden houdt, tegenover ongeveer 800 graden voor 316L. Bij omgevings- of licht corrosieve temperaturen is 316L de goedkopere en meest gebruikelijke keuze.
Vraag: Wanneer moet ik 310H gebruiken in plaats van 310S?
A: Wanneer het onderdeel druk of aanhoudende belasting boven ongeveer 700 graden draagt. Het hogere koolstofgehalte van 310H (0,04-0,10%) zorgt voor carbideversterking en hogere toegestane spanning. Gelaste drukloze hardwaresteunen met 310S.
