310S در مقابل فولاد ضد زنگ 330: آلیاژهای با دمای بالا-برای خدمات درخواستی

 

 

ترکیبات شیمیایی، خواص کلیدی و کاربردهای اولیه 310S و آلیاژ 330 چیست؟
گرید 310S یک فولاد ضد زنگ آستنیتی با محتوای کروم بالا (24-26%) و نیکل (19-22%) است که برای سرویس دهی مداوم تا 1150 درجه در اتمسفرهای اکسید کننده طراحی شده است. آلیاژ 330 حاوی نیکل بیشتری (35-37٪) به همراه 17-20٪ کروم و 1-2٪ سیلیکون است. این ترکیب به آن مقاومت فوق‌العاده‌ای در برابر کربن‌سازی، نیترید شدن و خستگی حرارتی می‌دهد. 310S به‌طور گسترده برای لوله‌های تابشی، رول‌های کوره، و اجزای مبدل حرارتی استفاده می‌شود. آلیاژ 330 برای بخش‌های حیاتی مانند لوله‌های مشعل تابشی، لوله‌های بازپخت کوره و لوله‌های اصلاح‌کننده در فرآوری‌های پتروشیمی که شرایط جوی شدید است، مشخص شده است.

عملکرد این آلیاژها در چرخه حرارتی و اتمسفرهای خاص چگونه متفاوت است؟
310S در شرایط اکسیداسیون پایدار و دمای بالا عملکرد عالی دارد. با این حال، آلیاژ 330 در کاربردهایی که شامل چرخه حرارتی سریع یا قرار گرفتن در معرض اتمسفرهای کربورکننده و کاهنده است، برتر است. محتوای بالای نیکل و سیلیکون موجود در 330 ساختار را در برابر جذب کربن و نیتروژن تثبیت می کند و از شکنندگی جلوگیری می کند. ضریب انبساط حرارتی کمتر آن در مقایسه با 310S همچنین به مقاومت بهتر در برابر خستگی و اعوجاج حرارتی در طول دوره‌های گرمایش و سرمایش مکرر کمک می‌کند، که در کوره‌های پردازش دسته‌ای رایج است.

در کدام محیط های کوره استفاده از آلیاژ 330 بر روی 310S ضروری است؟
آلیاژ 330 در محیط‌هایی با شرایط اکسیدکننده و کاهش متناوب، پتانسیل کربن بالا (اتمسفرهای کربورکننده)، یا جایی که گازهای فرآیند حاوی مونوکسید کربن، هیدروکربن‌ها یا ترکیبات نیتروژن هستند، ضروری است. نمونه‌ها عبارتند از لوله‌های تابشی در-کوره‌های با حرارت مستقیم، سبدها و وسایل در فرآیندهای کربورسازی یا کربناترید کردن، و اجزاء در کوره‌های ترک اتیلن. برای اتمسفرهای دائما اکسید کننده بدون چرخه حرارتی، 310S اغلب یک انتخاب مقرون به صرفه تر است.

ملاحظات ساخت این آلیاژهای{0}در دمای بالا چیست؟
هر دو آلیاژ دارای سرعت سخت شدن{0}بالایی هستند و به قدرت بیشتری برای شکل‌دهی و ماشین‌کاری نیاز دارند، که می‌تواند به سایش سریع ابزار منجر شود. جوشکاری با استفاده از فلزات پرکننده منطبق (ER310 برای 310S، ER330 برای آلیاژ 330) انجام می شود. برای بازیابی خواص بهینه دمای بالا و مقاومت در برابر خوردگی، بازپخت محلول{7} پس از جوش بسیار توصیه می‌شود. طراحان باید انبساط حرارتی قابل توجه خود را در مجموعه‌های{10}در دمای بالا برای مدیریت استرس در نظر بگیرند.

دستورالعمل انتخاب نهایی برای مهندسان و خریداران چیست؟
انتخاب باید توسط جو کوره و مشخصات چرخه حرارتی دیکته شود. برای خدمات اکسید کننده مداوم و پایدار تا 1150 درجه، 310S یک انتخاب برجسته و اثبات شده است. برای کاربردهایی که شامل چرخه حرارتی، کربن‌سازی/کاهش اتمسفر، یا در مواردی که مقاومت طولانی‌مدت در برابر شکنندگی حیاتی است، سرمایه‌گذاری در آلیاژ 330 برای عمر مفید و قابلیت اطمینان طولانی‌تر قابل توجیه است. همیشه ترکیب اتمسفر خاص را با تامین کننده کوره تجزیه و تحلیل کنید.