310Sは、900 ～ 1,000 度の酸化世界の主力製品であり、炉の備品、ラジアント チューブ、熱処理ハードウェアに使用される 25Cr-20Ni オーステナイトです。このガイドでは、その化学的性質、温度制限、失敗する場所、およびそれを正しく指定する方法について説明します。
310Sとは
310S (UNS S31008、EN 1.4845) は、一般的なオーステナイトグレードの中で最高のクロムとニッケルの組み合わせを含む完全オーステナイトステンレス鋼です。その耐酸化性、保持された延性、および適度なコストにより、800 度を超える酸化雰囲気で使用されるコンポーネントのデフォルトの選択肢となっています。
一目でわかる化学
| 要素 | 制限、% | 役割 |
| Cr | 24.0 - 26.0 | Cr2O3 の保護スケールを形成します。 |
| ニ | 19.0 - 22.0 | オーステナイトを安定させ、サイクリングに耐えます |
| C | 0.08 max | 「S」: 溶接部を感作から保護します。 |
| Mn / Si | 2.0 / 1.5 最大 | Siは温度下でのスケールの付着力を向上させます |
| 鉄 | バランス | マトリックス |
機械的特性 (ASTM A240)
| 財産 | 最小 |
| 抗張力 | 515 MPa (75 ksi) |
| 降伏強さ | 205 MPa (30 ksi) |
| 伸長 | 40% |
| 硬度 | 最大95HRB |
1,000度の法則
310S は、連続酸化サービスで約 1,000 度、断続的酸化サービスで約 925 度の定格です。 1,000 度を超えると酸化速度が急激に加速します。1,050 度での金属損失は 950 度での損失の約 3 倍になります。そのため、設計には壁を追加するか、検査間隔を短縮する必要があります。
310 vs 310S: カーボンの違い
310 では最大 0.25% の炭素が許容されます。 310S の上限は 0.08% です。溶接構造では、低炭素により熱影響部の炭化クロムの鋭敏化が防止されるため、310S はそのまま使用できる溶接部品用のグレードです。
310S と 310H: アップグレードする時期
310H (UNS S31009) には 0.04 ～ 0.10% の炭素が含まれており、超硬強化と 700 度を超える高いコード許容応力が追加されます。ルール: 熱間圧力部品とチューブには 310H を購入し、溶接された非圧力ハードウェアには 310S を購入します。
310S が機能する場所
- 炉マッフル、レトルト、ラジアントチューブシールド
- 製鉄所のカバーとインナーフードの焼鈍
- 連続炉のローラーハースコンポーネント
- 熱電対保護管
- 高温伝熱管
- 窯と乾燥機のコンポーネント
310S が失敗する場所
- 1,000 度を超えると定常状態 - スケールの剥離と金属の損失が加速します
- 還元性または硫化性雰囲気では、Cr2O3 が攻撃されます。高級ニッケル合金を使用する
- 700 度を超える持続負荷下では、酸化ではなくクリープが限界です。 310Hを使用
- 650 ～ 950 度で長時間さらされると、シグマ相により冷間合金が脆化します。慎重に扱ってください
3本ラインで溶接
適合する 310 フィラー (AWS E310 / ER310) を使用して溶接します。予熱は必要ありませんが、入熱を適度に保ち、パス間温度を低く保ちます。完全にオーステナイト系の溶接プールは高温になると亀裂が発生しやすくなります。低炭素ベースにより、高温使用でも熱影響部の音を保ちます。
物理的事実
| 財産 | 価値 |
| 密度 | 7.9g/cm3 |
| 融解範囲 | 1400 - 1450度 |
| 構造 | オーステナイト系、非磁性 |
| 弾性率 | 200 GPa |
購入チェックリスト
- グレードと規格: "310S、UNS S31008、ASTM A240「（プレート）または」TP310S、ASTM A312「（パイプ）
- 問い合わせに対する義務: 金属の最高温度、連続またはサイクル
- 雰囲気: 酸化、還元、または硫黄含有 - 合金の決定はそれに依存します
- 温度での圧力または持続荷重 - 310S、310H 以上を選択
- 証明書: EN 10204 3.1、熱化学および引張結果
よくある質問
Q: 310S は 1,000 度以上でも使用できますか?
A: 短い移動または軽い負荷のコンポーネントにのみ使用できます。 1,000 度を超えると酸化速度が急激に加速するため、設計には余分な壁を設けるか、検査間隔の短縮を受け入れる必要があります。 1,000 度を超える定常運転の場合は、高ニッケル グレードをご覧ください。
Q: 310 と 310S の違いは何ですか?
A: カーボン. 310では最大 0.25% のカーボンが許容されますが、310S の上限は 0.08% です。低炭素により溶接部での炭化クロムの鋭敏化が防止されるため、310S は溶接炉部品用のグレードです。
Q: 310S 治具を冷えた状態で持ち上げたときに亀裂が入ったのはなぜですか?
A: おそらくシグマフェーズです。 650 ～ 950 度の範囲で長時間暴露するとシグマが析出し、室温で合金が脆化します。これは、重大な欠陥ではなく、サービス履歴の状態であり、長年にわたるホットサービスの後、コールドハンドリングの前にコンポーネントをチェックする必要があると主張しています。
Q: ホットサービスで 310S を 316L に置き換えることはできますか?
A: 高温では、決定的にそうです。- 310S は約 2 倍のクロムとニッケルを担持し、そのスケールを約 1,000 度に保ちます。これに対し、316L では約 800 度です。周囲温度または軽度の腐食性温度では、316L がより安価で一般的な選択肢となります。
Q: 310S の代わりに 310H を使用するのはどのような場合ですか?
A: コンポーネントに約 700 度を超える圧力または持続的な荷重がかかる場合。 310H の高炭素 (0.04 ～ 0.10%) は超硬強化とより高いコード許容応力を提供します。 310S には溶接された非圧力ハードウェア ステーが付いています。
