309 対 310S ステンレス鋼: 高温耐酸化合金の選択-

 

309 と 310S の化学組成と高温性能は何ですか?{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 (310 の低炭素バージョン) には、24 ～ 26% のクロムと 19 ～ 22% のニッケルが含まれています。 310S の合金含有量が高いため、より安定で保護的な酸化クロム スケールを形成できます。. 309 は通常、最大約 1050 度 (1922 度 F) までの連続使用に適していますが、310S は酸化性雰囲気中で最大約 1150 度 (2102 度 F) まで連続使用できます。

310S はどの特定の炉雰囲気およびコンポーネントで推奨されますか?
310S は、石油化学プラントの輻射バーナー管、高温焼成炉内部構造、改質器管などの部品など、最高温度の強酸化性雰囲気で使用するのに適しています。-また、ニッケル含有量が高いため、浸炭または硫化雰囲気においても最適です。頻繁な熱サイクルや火炎の直接衝突を伴う用途では、310S の安定した酸化スケールにより長寿命が得られます。

これら 2 つの類似した合金では、製造と溶接にどのような違いがあるのでしょうか?
どちらの合金も加工硬化率が高いため、成形により多くの電力が必要となり、加工中の工具の摩耗が早くなります。{0}溶接は、適合する溶加材 (ER309 または ER310) を使用して実行されます。どちらにとっても重要なステップは、二次炭化物を溶解して最適な耐食性と耐熱性を回復する溶接後の溶体化焼鈍です。-熱応力を管理するには、熱膨張係数が高いため、設計時に考慮する必要があります。

コストの観点から、より高価な 310S を指定することが義務付けられるのはどのような場合ですか?
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 の指定が必須です。 309 で作られたコンポーネントが過度のスケーリング、歪み、または脆化により早期に故障した場合は、310S へのアップグレードが必要な手順です。ステンレス鋼の能力の上限で動作するように設計された新しい機器の場合、310S は耐久性を確保し、コストのかかる計画外のダウンタイムを回避します。

炉の設計者が材料を選択する際に従うべき最終ガイドラインは何ですか?
最大連続運転温度と炉の雰囲気組成に基づいて選択してください。酸化条件下で 1050 度までの使用には、309 が費用対効果が高く堅牢な選択肢となります。- 1050 度を超える温度、または浸炭/硫化雰囲気の場合は、310S が必須です。常に機器メーカーの仕様と業界のベストプラクティスガイドを参照し、サービス条件を参照して選択の根拠を文書化してください。