高温耐性: 1.4841 対 1.4845 ステンレス鋼

1.4841 および 1.4845: 25Cr-20Ni 耐熱性ファミリー

1.4841 (X15CrNiSi25-20) および 1.4845 (X8CrNi25-21) は、EN 10088 シリーズで標準化されたオーステナイト系耐熱ステンレス鋼で、酸化雰囲気中で高温で動作するコンポーネントに使用されます。どちらのグレードも 24 ～ 26% のクロム、19 ～ 22% のニッケルをベースに製造されており、この組み合わせにより、このファミリーはスケール付着や燃焼ガスによる攻撃に対する耐性が得られます。 2 つのグレードの実際的な違いはシリコンとカーボンのレベルであり、これらの小さな違いによって使用温度、溶接性、製造コストが決まります。

化学組成と標準相当物

元素(wt%)	1.4841 X15CrNiSi25-20	1.4845 X8CrNi25-21
C	最大0.15	最大0.10
シ	1.50-2.50	最大1.50
ん	最大2.00	最大2.00
P	最大0.045	最大0.045
S	最大0.015	最大0.015
Cr	24.0-26.0	24.0-26.0
ニ	19.0-22.0	19.0-22.0
ASTM相当品	UNS S31000 (AISI 310)	UNS S31008 (AISI 310S)

成分制限は EN 10088-1 / EN 10095. 1.4841 に従います。-シリコン、高炭素グレードです。- 1.4845 は低炭素バージョンです。よくある誤解は、1.4845 はモリブデンによってクリープ強度が得られるということです。どちらのグレードも、意図的な合金添加としてモリブデンを記載していません。この族の酸化とクリープ挙動は、モリブデンではなく、クロム、ニッケル、シリコン、炭素によって支配されます。

高温パフォーマンス-

高温では、25Cr-20Ni ベースによって形成された保護スケールが継続的な酸化に耐え、1.4841 のシリコンがスケールの接着力と熱サイクル中の耐剥離性を向上させます。その結果、1.4841 は炉のローラー、ラジアント チューブ、熱処理バスケット、排気浄化コンポーネントに一般的に指定されており、典型的な連続使用温度は約 1000 ℃、ピークは 1050 ～ 1100 ℃に達します. 1.4845。炭素は 0.10% に制限されており、溶接アセンブリの微細構造安定性が優れており、ボイラー内部、燃焼室部品、溶接部品に頻繁に使用されます。正確な温度制限は、雰囲気、応力レベル、サイクルによって異なるため、コンポーネントの設計慣行に照らして確認する必要があります。

機械的強度と耐食性

室温では、どちらのグレードも焼きなまし状態で 500- 700 MPa の範囲の引張強度を発揮します。高温では、室温での引張強度ではなく、クリープ強度と破断強度が制御特性となります。{6}} 1.4841 という高炭素は炭化物の形成をサポートし、持続的な荷重下での変形に耐えます。腐食に関しては、どちらのグレードも酸化、浸炭、高温燃焼ガスによる攻撃に耐性があり、硝酸や穏やかな化学媒体でも優れた性能を発揮します。ただし、どちらのグレードにもモリブデンが含まれていないため、塩化物が豊富な環境や海水-のような環境では耐孔食性が制限されます。塩化物サービスの場合は、代わりに 316L や 6% Mo スーパーオーステナイト グレードなどのモリブデン-含有グレードが必要です。

製作と溶接

1.4841 は、シリコン含有量が高いと加工硬化が促進されるため、1.4845 よりも機械加工が困難です。超硬工具を使用し、速度を落として使用することをお勧めします。両方のグレードの溶接は、310 タイプの高合金フィラーを使用し、熱割れを避けるために低入熱およびパス間制御を使用して行われます。{3} 1.4841 はシリコン レベルのため、より厳密な予熱とパス間制御が必要です。. 1.4845 は溶接および成形部品にとってより寛容なグレードであり、製造の複雑さが高い場合に推奨されます。通常、どちらのグレードでも溶接後の熱処理は必要ありません。{8}}

選考ガイダンス

コンポーネントが繰り返し熱サイクルにさらされ、しっかりと付着したスケールが必要で、製造が簡単な場合 (炉ローラー、バーナー ノズル、排気システム部品など) には、1.4841 を選択してください。コンポーネントが溶接または冷間成形されている場合、アセンブリが大きい場合、またはボイラー内部構造、燃焼室、ラジアント チューブ アセンブリなど、連続高温での最大の微細構造安定性が重要な場合には、1.4845 を選択してください。塩化物や海水が存在する場合は、モリブデン合金ステンレス グレードに移行し、このファミリーに頼らないでください。{4}

よくある質問

1.4841 と 1.4845 は 310 と 310S と同じですか?

これらは ASTM 310 ファミリの EN 相当物です。1.4841 は UNS S31000 (310) に近似し、1.4845 は UNS S31008 (310S) に近似します。 EN と ASTM の制限は若干異なるため、注文書に指定された基準を使用してください。

1.4845にはモリブデンが含まれていますか?

いいえ。1.4845 にも 1.4841 にも、意図的な合金添加物としてモリブデンは記載されていません。高温耐性はクロム、ニッケル、シリコンによってもたらされます。-モリブデン含有グレードに匹敵する耐塩化物孔食性は期待できません。-

連続使用でより高い温度に耐えられるのはどのグレードですか?

1.4845 は通常、1050 ℃付近での連続使用に対して定格されますが、1.4841 は一般に 1000 ℃ 付近で使用され、ピークは 1100 ℃ に近づきます。制限要因は通常、実際の大気および応力下でのクリープおよびスケール剥離挙動であるため、定格は絶対的な制限ではなく指針として扱う必要があります。

これらのグレードは溶接できますか?

はい。低入熱でパス間温度が制御された、適合する 310- タイプの溶加材を使用します。. 1.4841 シリコン含有量が多いと高温割れの感度が高まるため、より厳密な制御が必要です。-通常、溶接後の熱処理は必要ありません。

1.4841 または 1.4845 は塩化物サービスの 316L を置き換えることができますか?

いいえ。どちらのグレードにもモリブデンが含まれていないため、塩化物環境における耐孔食性は限られています。海水または塩化物サービスの場合は、代わりに 316L、317L、または 6% Mo スーパー-オーステナイト グレードを指定してください。

炉部品の値を 1.4841 と 1.4845 の間で決定するにはどうすればよいですか?

スケールの付着が重要となる熱サイクルにさらされる単純な鋳造または鍛造部品には 1.4841 を使用してください。溶接アセンブリ、大規模な構造物、および低炭素により溶接性と長期的な微細構造安定性が向上する用途には 1.4845 を使用してください。-