الخصائص العامة
سبيكة 310 (UNS S31000) عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ أوستنيتي مصمم للتطبيقات المقاومة للتآكل في درجات الحرارة العالية. فيما يلي بعض النقاط الرئيسية حول سبيكة 310: تظهر السبيكة 310 مقاومة جيدة للأكسدة حتى 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 السبائك 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 ، وركوب الدراجات الحرارية. ومع ذلك، قد يلزم خفض درجة حرارة الخدمة القصوى في هذه التطبيقات مقارنة بالظروف غير الدوراتية. كما أنها مناسبة للتطبيقات المبردة نظرا لنفاذيتها المغناطيسية المنخفضة وصلابتها حتى -450 درجة فهرنهايت (-268 درجة مئوية). هطول الأمطار في مرحلة سيجما: عند تسخينها بين 1202 - 1742 درجة فهرنهايت (650 - 950 درجة مئوية) ، تخضع السبيكة 310 لهطول الأمطار في مرحلة سيجما ، 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 نسخة منخفضة الكربون من السبيكة ، 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 الاسترداد
أفران الطبقة المميعة - احتراق الفحم ، الشبكات ، الأنابيب ، صناديق الرياح - مصانع معالجة الخام / الصلب - معدات الصهر وصهر الصلب ، معدات الصب المستمر
تكرير البترول - أنظمة الاسترداد التحفيزي ، المشاعل ، أجهزة الاسترداد ، الشماعات الأنبوبية - توليد الطاقة - الأجزاء الداخلية لتغويز الفحم ، مواقد الفحم المسحوقة ، الشماعات الأنبوبية
- مصانع التلبيد / الأسمنت - الشعلات ، ودروع الموقد ، وأنظمة التغذية والتفريغ ، وصناديق الرياح
- المعالجة الحرارية - أغطية وصناديق التلدين ، وشبكات الموقد ، والأبواب ، والمراوح ، والكثافات والمعوجات ، وأجهزة الاسترداد ، وعوارض المشي
المعايير
ASTM ........ أ 240ASME........ 240 ص.ع
AMS.......... 5521
مقاومة التآكل
التآكل الرطب
لم يتم تصميم سبيكة 310 خصيصا للخدمة في البيئات الرطبة المسببة للتآكل. يمكن أن يكون لمحتوى الكربون العالي ، 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 ، بمحتواها العالي من الكروم بنسبة 25٪ ، توفر مقاومة أفضل للتآكل مقارنة بالعديد من السبائك الأخرى المقاومة للحرارة. يساهم محتوى الكروم الكبير في خصائص مقاومة التآكل بشكل عام. على الرغم من أن السبيكة 310 قد لا تكون مثالية للبيئات الرطبة المسببة للتآكل ، إلا أنها لا تزال توفر أداء مرضيا في تطبيقات درجات الحرارة العالية حيث تكون مقاومة الأكسدة والقياس أمرا بالغ الأهمية.
تآكل بدرجة حرارة عالية
المحتوى العالي من الكروم (25٪) والسيليكون (0.6٪) في سبيكة 310 يجعلها أكثر مقاومة للتآكل في درجات الحرارة العالية في معظم بيئات الخدمة. درجات حرارة التشغيل مذكورة أدناه.
ظروف الأكسدة (الحد الأقصى لمحتوى الكبريت - 2 جم / م 3)
1922 درجة فهرنهايت (1050 درجة مئوية) الخدمة المستمرة
2012 درجة فهرنهايت (1100 درجة مئوية) درجة حرارة الذروة
الظروف المؤكسدة (أقصى كبريت أكبر من 2 جم / م 3)
1742 درجة فهرنهايت (950 درجة مئوية) درجة الحرارة القصوى
جو منخفض الأكسجين (أقصى محتوى من الكبريت - 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 بشكل جيد مثل السبيكة 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 الزحف النموذجية
درجة الحرارة |
سلالة الزحف (MPa) |
تمزق الزحف (MPa) |
|||||
درجة مئوية |
درجة فهرنهايت |
1000 ساعة |
10000 ه |
100000 ساعة |
1000 ساعة |
10000 ه |
|
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 يشار إلى خلاف 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 / بوصة 37.89 جم / سم 3
حرارة محددة
0.12 وحدة حرارية بريطانية/رطل-درجة فهرنهايت (32 – 212 درجة فهرنهايت)502 جول / كجم - درجة كلفن (0 - 100 درجة مئوية)
معامل المرونة
28.5 × 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 - كلفن
نطاق الانصهار
2470 - 2555 درجة فهرنهايت1354 - 1402 درجة مئوية
المقاومة الكهربائية
30.7 ميكروم في 68 درجة مئوية78.0 ميكروم سم عند 20 درجة مئوية
الخواص الميكانيكية
القيم النموذجية عند 68 درجة فهرنهايت (20 درجة مئوية)
قوة الغلة 0.2٪ إزاحة |
الشد المطلق شدة |
استطاله في 2 بوصة. |
صلابه |
||
رطل لكل بوصة مربعة (دقيقة) |
(ميجا باسكال) |
رطل لكل بوصة مربعة (دقيقة) |
(ميجا باسكال) |
٪ (دقيقة) |
(كحد أقصى) |
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 مادة صلبة نهائية عند 1832 - 2101 درجة فهرنهايت (1000 - 1150 درجة مئوية) متبوعة بالتبريد السريع.
تشكيل بارد
السبيكة مطيلة تماما وتتشكل بطريقة مشابهة جدا ل 316. لا ينصح بالتشكيل البارد للقطع مع التعرض طويل الأمد لدرجات الحرارة المرتفعة لأن السبيكة تخضع لهطول الأمطار من الكربيد ورواسب طور سيجما.
لحام
يمكن لحام سبيكة 310 بسهولة بواسطة معظم العمليات القياسية بما في ذلك TIG و PLASMA و MIG و SMAW و SAW و FCAW.