Stal nierdzewna AISI 310/310S: skład i właściwości

Co to jest stal nierdzewna AISI 310

AISI 310 (UNS S31000) to austenityczna stal nierdzewna o wysokiej-chromie i wysokiej-niklu, o maksymalnej zawartości węgla wynoszącej 0,25%. Oferuje doskonałe właściwości mechaniczne, odporność na utlenianie i odporność na ciepło w podwyższonych temperaturach. Rodzina obejmuje 310S (UNS S31008), wariant niskoemisyjny-o maksymalnej zawartości węgla 0,08%; 310H (UNS S31009), z zawartością węgla kontrolowaną na poziomie 0,04-0,10% w celu uzyskania najlepszej wytrzymałości na pełzanie i-pełzanie; i 310Cb (UNS S31040), stabilizowany niobem w celu zapobiegania uczulaniu i poprawy spawalności oraz wytrzymałości na pełzanie w wysokiej temperaturze.

Skład chemiczny

Limity składu według ASTM A240/A240M dla płyt, arkuszy i taśm oraz według ASTM A276/A276M dla prętów.

Pierwiastek (% wag.)	310 (S31000)	310S (S31008)	310H (S31009)	310Cb (S31040)
Węgiel, maks	0.25	0.08	0.04-0.10	0.08
Mangan, maks	2.00	2.00	2.00	2.00
Fosfor, maks	0.045	0.045	0.045	0.045
Siarka, maks	0.03	0.03	0.03	0.03
Krzem, maks	1.50	1.50	0.75	1.50
Chrom	24.0-26.0	24.0-26.0	24.0-26.0	24.0-26.0
Nikiel	19.0-22.0	19.0-22.0	19.0-22.0	19.0-22.0
Niob	-	-	-	10 x C do 1,10

Właściwości mechaniczne

Wartości wyżarzonych płyt według ASTM A240/A240M dla 310S, 310H, 310Cb i 310HCb: wytrzymałość na rozciąganie 515 MPa (75 ksi) min, 0,2% granica plastyczności 205 MPa (30 ksi) min, wydłużenie 40% min w 2 cale (50 mm), twardość Brinella 217 HB max i Rockwell 95 HRB maks. Produkty z prętów zgodne z normą ASTM A276/A276M w stanie wyżarzonym-wykończonym na gorąco dla wszystkich średnic wymagają wytrzymałości na rozciąganie 515 MPa (75 ksi), plastyczności 205 MPa (30 ksi), wydłużenia 40% i zmniejszenia powierzchni o 50%; wyżarzany na zimno-pręt gotowy o średnicy do 12,7 mm (1/2 cala) wymaga wytrzymałości na rozciąganie 620 MPa (90 ksi) i plastyczności 310 MPa (45 ksi).

Nieruchomość (min)	Płyta, ASTM A240	Pręt, ASTM A276
Wytrzymałość na rozciąganie (MPa / ksi)	515 / 75	515 / 75
granica plastyczności 0,2% (MPa / ksi)	205 / 30	205 / 30
Wydłużenie w 2 cale (50 mm),%	40	40
Zmniejszenie powierzchni,%	-	50

Wydajność w wysokich-temperaturach

Klasa 310/310S utrzymuje stabilną warstwę tlenku chromu w powietrzu, przy maksymalnej temperaturze pracy przerywanej 1035 stopni (1895 stopni F) i maksymalnej temperaturze pracy ciągłej 1150 stopni (2100 stopni F). Gatunki te są zatem stosowane na elementy pieców, wymienniki ciepła i piece przemysłowe. Odporność na wżery-wywołane przez chlorki jest słabsza niż gatunki łożysk-molibdenu, takie jak 316, dlatego 310 nie powinien być wybierany głównie do zastosowań związanych z korozją chlorkową. Tam, gdzie projekt opiera się na wytrzymałości na pełzanie, określa się 310H; gdzie problemem jest uczulenie podczas spawania, preferowany jest stal 310S lub 310Cb-stabilizowany niobem.

310 vs 310S: wskazówki dotyczące wyboru

Podana różnica między 310 a 310S dotyczy zawartości węgla: maks. 0,25% w porównaniu z maks. 0,08%. Wyższy-węgiel 310 zapewnia nieznacznie wyższą wytrzymałość w wysokiej temperaturze, ale jest bardziej podatny na wytrącanie się węglika chromu podczas spawania.. 310S jest preferowanym wyborem w przypadku konstrukcji spawanych i zastosowań, w których wymagana jest odporność na korozję międzykrystaliczną, ponieważ niższa zawartość węgla poprawia spawalność i zmniejsza ryzyko uczulenia. W przypadku części pracujących w sposób ciągły w temperaturze powyżej około 900 stopni, w których dominuje odporność na pełzanie, właściwym wyborem będzie kontrolowany gatunek węgla 310H.

Często zadawane pytania

Pytanie 1. Jaka jest różnica między 310 a 310S?
Zawartość węgla: 310 ma maksymalnie 0,25% węgla, a 310S ma maksymalnie 0,08%, co poprawia spawalność i odporność na uczulenie.

Pytanie 2. Do czego służy 310H?
310H (0,04-0,10% węgla) jest określony dla komponentów zaprojektowanych pod kątem wytrzymałości na pełzanie i pękanie, takich jak rury pieców petrochemicznych.

Pytanie 3. Jaka jest maksymalna temperatura pracy 310/310S w powietrzu?
1035 stopni (1895 stopni F) dla pracy przerywanej i 1150 stopni (2100 stopni F) dla pracy ciągłej.

Pytanie 4. Czy 310 jest magnetyczny?
Gatunek ten jest austenityczny i zasadniczo nie-magnetyczny w stanie wyżarzonym.

Pytanie 5. Czy 310 można spawać?
Tak, w powszechnych procesach austenitycznej stali nierdzewnej; 310S jest preferowany do ciężkich konstrukcji spawanych, aby uniknąć uczulenia.

Pytanie 6. Jakie normy obejmują płytę i pręt 310?
Płyta, arkusz i taśma zgodnie z ASTM A240/A240M; bar zgodnie z ASTM A276/A276M; powiązane oznaczenie EN 1.4845 dla wersji niskoemisyjnej-.