الخصائص العامة
سبيكة 310 (UNS S31000) عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ الأوستنيتي مصمم للتطبيقات المقاومة للتآكل في درجات الحرارة العالية. فيما يلي بعض النقاط الرئيسية حول Alloy 310: تظهر سبيكة 310 مقاومة جيدة للأكسدة تصل إلى 2010 درجة فهرنهايت (1100 درجة مئوية) في ظل ظروف دورية معتدلة. يمكنه تحمل درجات الحرارة المرتفعة دون أكسدة كبيرة. مقاومة الكبريت والكربنة: نظرا لمحتواها العالي من الكروم والنيكل المعتدل ، فإن سبيكة 310 مقاومة للكبريت ويمكن استخدامها في أجواء الكربنة المعتدلة. ومع ذلك ، تتطلب أجواء الكربنة الأكثر شدة عادة سبائك النيكل مثل سبيكة 330 (UNS N08330). يمكن استخدام سبيكة 310 في تطبيقات الأكسدة قليلا ، والنيترة ، والأسمنت ، والدراجات الحرارية. ومع ذلك ، قد يلزم تقليل درجة حرارة الخدمة القصوى في هذه التطبيقات مقارنة بالظروف غير المتعلقة بركوب الدراجات. كما أنها مناسبة للتطبيقات المبردة بسبب نفاذيتها المغناطيسية المنخفضة وصلابتها حتى -450 درجة فهرنهايت (-268 درجة مئوية). ترسيب مرحلة سيجما: عند تسخينها بين 1202 - 1742 درجة فهرنهايت (650-950 درجة مئوية) ، تخضع سبيكة 310 لهطول الأمطار في مرحلة سيغما ، والتي يمكن أن تقلل من المتانة والخصائص الميكانيكية. يمكن أن تساعد معالجة التلدين بالمحلول عند 2012-2102 درجة فهرنهايت (1100-1150 درجة مئوية) في استعادة درجة معينة من المتانة. المتغيرات:
سبيكة 310S (UNS S31008) هي النسخة منخفضة الكربون من السبائك ، تم اختيارها لسهولة التصنيع. سبيكة 310H (UNS S31009) عبارة عن تعديل عالي الكربون تم تطويره لتحسين مقاومة الزحف. في كثير من الحالات ، يمكن أن يلبي حجم الحبوب ومحتوى الكربون في اللوحة متطلبات كل من 310S و 310H.
التطبيقات
- المكونات المبردة
- تجهيز الأغذية
الأفران - الشعلات والأبواب والمراوح والأنابيب وأجهزة التعافي
أفران الطبقة المميعة - احتراق الفحم والشبكات والأنابيب وصناديق الرياح - مصانع معالجة الخام / الصلب - معدات صهر وصهر الصلب ، معدات الصب المستمر
تكرير البترول - أنظمة الاسترداد التحفيزي ، التوهجات ، أجهزة التعافي ، الشماعات الأنبوبية - توليد الطاقة - تغويز الفحم الداخلي ، مواقد الفحم المسحوق ، شماعات الأنابيب
- مصانع التلبيد / الأسمنت - الشعلات ، ودروع الموقد ، وأنظمة التغذية والتفريغ ، وصناديق الرياح
- المعالجة الحرارية - أغطية وصناديق التلدين ، وشبكات الموقد ، والأبواب ، والمراوح ، والغطاء والمعوجات ، وأجهزة التعافي ، وعوارض المشي
المعايير
ASTM........ أ 240أسمي........ 240 ريال سعودي
AMS.......... 5521
مقاومة التآكل
التآكل الرطب
لم يتم تصميم سبيكة 310 خصيصا للخدمة في البيئات المسببة للتآكل الرطب. يمكن أن يكون للمحتوى العالي من الكربون ، الذي يضاف لتعزيز خصائص الزحف ، تأثير ضار على مقاومته للتآكل المائي. قد تكون السبيكة عرضة للتآكل بين الخلايا الحبيبية بعد التعرض طويل الأمد في درجات حرارة عالية. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن سبيكة 310 ، مع محتواها العالي من الكروم بنسبة 25 ٪ ، توفر مقاومة أفضل للتآكل مقارنة بالعديد من السبائك الأخرى المقاومة للحرارة. يساهم محتوى الكروم الكبير في خصائصه الكلية المقاومة للتآكل. على الرغم من أن Alloy 310 قد لا تكون مثالية للبيئات المسببة للتآكل الرطب ، إلا أنها لا تزال توفر أداء مرضيا في تطبيقات درجات الحرارة العالية حيث تكون مقاومة الأكسدة والتحجيم أمرا بالغ الأهمية.
ارتفاع درجة الحرارة التآكل
إن المحتوى العالي من الكروم (25٪) والسيليكون (0.6٪) من Alloy 310 يجعلها أكثر مقاومة للتآكل في درجات الحرارة العالية في معظم البيئات أثناء الخدمة. درجات حرارة التشغيل مذكورة أدناه.
الظروف المؤكسدة (أقصى محتوى كبريت - 2 جم / م 3)
1922 درجة فهرنهايت (1050 درجة مئوية) خدمة مستمرة
2012 درجة فهرنهايت (1100 درجة مئوية) ذروة درجة الحرارة
الظروف المؤكسدة (أقصى كبريت أكبر من 2 جم / م 3)
1742 درجة فهرنهايت (950 درجة مئوية) درجة الحرارة القصوى
جو منخفض الأكسجين (أقصى محتوى كبريت - 2 جم / م 3)
1832 درجة فهرنهايت (1000 درجة مئوية) درجة الحرارة القصوى
أجواء النيترة أو الكربنة
1562 - 1742 درجة فهرنهايت (850 - 950 درجة مئوية) كحد أقصى
لا تعمل السبيكة مثل سبيكة 600 (UNS N06600) أو سبيكة 800 (UNS N08800) في تقليل الأجواء أو النيترة أو الكربنة ، ولكنها تتفوق على معظم الفولاذ المقاوم للصدأ المقاوم للحرارة في هذه الظروف.
خصائص زحف نموذجية
|
درجة الحرارة |
سلالة الزحف (MPa) |
تمزق الزحف (MPa) |
|||||
|
°C |
درجة فهرنهايت |
1000 ساعة |
10000 ساعه |
100000 ساعة |
1000 ساعة |
10000 ساعه |
|
|
600 |
1112 |
120 |
100 |
40 |
200 |
140 |
|
|
700 |
1292 |
50 |
35 |
20 |
80 |
45 |
|
|
800 |
1472 |
20 |
10 |
8 |
35 |
20 |
|
|
900 |
1652 |
10 |
6 |
3 |
15 |
10 |
|
|
1000 |
1832 |
5 |
3 |
1.5 |
9 |
4 |
|
التحليل الكيميائي
النسبة المئوية للوزن (جميع القيم هي الحد الأقصى ما لم تتم الإشارة إلى نطاق بخلاف ذلك)
|
عنصر |
310 |
310 ثانية |
310 ساعة |
|
كروم |
24.0 دقيقة - 26.0 كحد أقصى. |
24.0 دقيقة - 26.0 كحد أقصى. |
24.0 دقيقة - 26.0 كحد أقصى. |
|
نيكل |
19.0 دقيقة - 22.0 كحد أقصى. |
19.0 دقيقة - 22.0 كحد أقصى. |
19.0 دقيقة - 22.0 كحد أقصى. |
|
كربون |
0.25 |
0.08 |
0.04 دقيقة - 0.10 كحد أقصى. |
|
منغنيز |
2.00 |
2.00 |
2.00 |
|
فسفور |
0.045 |
0.045 |
0.045 |
|
الكبريت |
0.030 |
0.030 |
0.030 |
|
سليكون |
1.50 |
1.50 |
0.75 |
|
حديد |
توازن |
توازن |
توازن |
الخصائص الفيزيائية
كثافة
0.285 رطل/بوصة37.89 جم / سم 3
الحرارة النوعية
0.12 وحدة حرارية بريطانية/رطل فهرنهايت (32-212 درجة فهرنهايت)502 جول / كجم - كلفن (0 - 100 درجة مئوية)
معامل المرونة
28.5 x 106 رطل لكل بوصة مربعة196 جيجا باسكال
الموصلية الحرارية 212 درجة فهرنهايت (100 درجة مئوية)
8.0 وحدة حرارية بريطانية / ساعة / قدم 2 / قدم / درجة فهرنهايت10.8 واط / م - درجة كلفن
نطاق الانصهار
2470 - 2555 درجة فهرنهايت1354 – 1402 درجة مئوية
المقاومة الكهربائية
30.7 ميكرو أوم عند 68 درجة مئوية78.0 ميكرو أوم سم عند 20 درجة مئوية
الخواص الميكانيكية
القيم النموذجية عند 68 درجة فهرنهايت (20 درجة مئوية)
|
قوة العائد 0.2٪ تعويض |
الشد النهائي شدة |
استطاله في 2 بوصة. |
صلابه |
||
|
رطل لكل بوصة مربعة (دقيقة) |
(ميجا باسكال) |
رطل لكل بوصة مربعة (دقيقة) |
(ميجا باسكال) |
٪ (دقيقة) |
(الحد الأقصى) |
|
35,000 |
245 |
80,000 |
550 |
45 |
217 برينل |
بيانات التصنيع
يمكن لحام سبيكة 310 ومعالجتها بسهولة من خلال ممارسات تصنيع المتاجر القياسية.
تشكيل الساخنة
يسخن بشكل موحد عند 1742-2192 درجة فهرنهايت (950-1200 درجة مئوية). بعد التشكيل الساخن ، يوصى باستخدام صلب نهائي عند 1832 - 2101 درجة فهرنهايت (1000 - 1150 درجة مئوية) متبوعا بالتبريد السريع.
تشكيل الباردة
السبيكة قابلة للسحب تماما وتتشكل بطريقة مشابهة جدا ل 316. لا ينصح بالتشكيل البارد للقطع ذات التعرض طويل الأمد لدرجات حرارة عالية لأن السبيكة تخضع لترسيب الكربيد ومرسبات طور سيجما.
لحام
يمكن لحام سبيكة 310 بسهولة من خلال معظم العمليات القياسية بما في ذلك TIG والبلازما و MIG و SMAW والمنشار و FCAW.