310 ステンレス鋼の温度限界は何度ですか?

310S ステンレス鋼: 高温耐性と性能分析

310S ステンレス鋼は、高合金オーステナイト系耐熱ステンレス鋼であり、クロム (Cr) とニッケル (Ni) の含有量が高いため、高温環境下で優れた耐酸化性、耐食性、クリープ強度を発揮します。

ただし、実際の用途における 310S ステンレス鋼の正確な耐熱性に関しては、しばしば混乱が生じます。 800 度まで耐えられると主張する人もいれば、1000 度まで耐えられると主張する人もいます。さらには 1200 度まで耐えられると主張する人もいます。では、実際の状況はどうなっているのでしょうか？

 

310S ステンレス鋼の耐熱性

310S ステンレス鋼は 800 度を超える温度に耐えます。 900〜1100度の範囲にさらされると強度が低下し始め、徐々に酸化が顕著になります。温度が 1200 度に達すると、激しい酸化が発生し、材料は本質的にその使用価値を失います。

次のセクションでは、310S ステンレス鋼の耐酸化性と高温強度の詳細な分析を提供します。

310Sステンレス鋼の耐酸化性

さまざまな温度での 3​​10S ステンレス鋼の酸化重量増加曲線は、温度が 1200 度に上昇すると、酸化速度が急激に増加し、ほぼ直線的に増加することを示しています。

さらに、さまざまな温度での酸化速度曲線は次のことを示しています。

800 度で、310S ステンレス鋼は完全な耐酸化レベルを達成します。

900～1100度の範囲では耐酸化性を維持しますが、時間の経過とともに徐々に酸化が促進されます。

研究によると、310S ステンレス鋼は 800 度、900 度、1000 度で優れた耐酸化性を示します。時間の経過とともに、すべての温度で酸化重量の増加が発生しますが、酸化速度は安定します。ただし、温度が上昇すると酸化速度も上昇します。たとえば、1100 度では、酸化速度は 1000 度のほぼ 2 倍になります。

 

310Sステンレス鋼の高温強度

SUS310S ステンレス鋼の長期高温クリープ破断試験に基づき、破断時間 10,000 時間における応力値を推定すると次のようになります。

σ800=33.3887 MPa

σ900=9.3864 MPa

σ1000=4.3351 MPa

σ1100=4.4269 MPa

長期間の用途では、加えられる応力が 33.3887 MPa を超えないようにして、温度を 800 度未満に保つことをお勧めします。

短期のアプリケーションの場合:

310S は 800 度で 120 MPa を超える応力に耐えることができます。

900℃では85MPaに耐えられます。

1000 度では、耐えられる最大応力は 35 MPa に低下します。

 

結論

310S ステンレス鋼は 800 度以下の温度での連続使用に最適です。

900 ～ 1100 度の間では、耐酸化性は維持されますが、強度が低下します。

1200度では酸化が激しく実用に適さない材料となります。

短期間の使用では、より高い応力に耐えることができますが、長期間さらされると強度が大幅に低下します。