309 (UNS S30900) 対 310S (UNS S31008): 高温耐酸化合金の選択-

 

309 と 310S の化学組成と重要な高温特性は何ですか?{0}
グレード 309 には通常、22-24% のクロムと 12～15% のニッケルが含まれます。グレード 310S は 310 の低炭素バージョンで、24 ～ 26% のクロムと 19 ～ 22% のニッケルを含みます。 310S は合金含有量が高いため、明確な利点が得られます。どちらのグレードも安定した保護酸化クロムスケールを形成します. 309は通常、約980度（1800度F）までの連続使用に適していますが、310Sは酸化性雰囲気で約1150度（2100度F）まで連続使用できます. 310Sは、熱サイクルや浸炭に対する耐性も優れています。

特定の炉の雰囲気や用途において、明らかに優先されるグレードはどれですか?
中程度の酸化性から還元性雰囲気、および温度が高くても通常 1050 度未満に留まるラジアント チューブ、炉ロール、レトルトなどの用途には 309 を選択してください。溶接におけるバッキング ストリップとしても一般的に選択されます。温度が 1050 度を超える高温か焼炉内部、バーナー ノズル、輻射バーナー チューブなど、最も厳しい酸化条件には 310S を指定してください。{{7}S はニッケル含有量が高いため、浸炭または硫化雰囲気に対する耐性が必要な場合にも適しています。

これら 2 つの類似した高温合金の製造上の違いは何ですか?{0}}
どちらも加工硬化率が高く、標準グレードよりも成形や機械加工に多くの電力を必要とします。{0}溶接は、適合または過剰合金の溶加材 (ER309 または ER310) を使用することで簡単に行えます。{2}ただし、310S の合金含有量が高いため、機械加工が若干難しくなる可能性があります。両方とも、製造上の重要な考慮事項は、薄いセクションで使用されることが多いということです。溶接や熱処理時の歪みを抑えることが重要です。最適な耐食性と耐熱性を回復するには、溶接後の溶体化焼鈍を推奨します。-

コストの観点から、より高価な 310S の選択が義務付けられるのはいつですか?
連続使用温度が 309 の安全限界を超える場合、または雰囲気が浸炭性の強い場合には、310S の選択が必須になります。 309 コンポーネントが過度のスケーリング、酸化、または浸炭により早期に故障した場合、310S にアップグレードするのが論理的なステップです。炉メーカーの仕様や特定の温度に対する業界のベスト プラクティスに基づいた新しい設計の場合、310S の初期材料費割増は、機器の長期的な信頼性を確保し、交換に伴う高額なダウンタイムを回避するために必要な投資です。-

309 と 310S の間の材料選択を文書化する際にエンジニアが従うべき最終ガイドラインは何ですか?
選択は、定義された最大動作温度と炉の雰囲気組成に明示的にリンクされている必要があります。文書には、「最大連続動作温度が X 度であるため、グレード 310S が選択され、グレード 309 の推奨制限を超えています。」と記載されている必要があります。常に完全な ASTM/EN 仕様 (ASTM A240、グレード 310S など) を参照してください。重要なコンポーネントの場合は、実際の高温酸化試験データや化学組成制限の保証を含む工場認証を要求することも賢明な場合があります。-