SUS 310S vs. AISI 314 Nerūdijantis plienas

SUS 310S vs. AISI 314 Nerūdijantis plienas

Turinys Parodyti

1. Įvadas

Aukštos temperatūros inžinerijos srityje, pasirenkant teisę Nerūdijantis plienas lydinys yra labai svarbus siekiant užtikrinti patvarumą, saugumas, ir efektyvumas.

Šioje erdvėje yra du ryškūs varžovai SUS 310S ir AISI 314 Nerūdijantis plienas, švenčiamos dėl atsparumo ekstremaliam karščiui ir korozinei aplinkai.

Šiame straipsnyje pateikiama išsami informacija, duomenimis pagrįstas šių lydinių palyginimas, ištirti jų cheminę sudėtį, Mechaninės savybės, ir realaus pasaulio programas.

Išskirdami savo stipriąsias puses, apribojimai, ir techniniai niuansai, inžinieriai ir medžiagų mokslininkai gali priimti pagrįstus sprendimus, siekdami optimizuoti našumą įvairiose pramonės šakose – nuo ​​naftos chemijos iki elektros energijos gamybos.

2. Pavadinimas ir nomenklatūra

Ištakos ir standartai

  • SUS 310S seka Japonijos pramonės standartas (TIK G4303), kur „SUS“ reiškia nerūdijantį plieną, skirtą naudoti konstrukcijoje.
    Jis lygiuojasi su ASTM 310S (UNS S31008), mažai anglies išskiriantis variantas 310 serija, kurių didžiausias anglies kiekis yra 0.08% suvirinamumui pagerinti.
  • AISI 314 laikosi ASTM A240/A276 (US S31400), amerikietiška specifikacija, skirta sunkioms aukštos temperatūros tarnyboms.
    Jo pavadinimas kilęs iš Amerikos geležies ir plieno institutas (AISI), pabrėžiant jo sudėtį, kurioje gausu silicio (1.5–2,5%) užtikrina didesnį atsparumą oksidacijai.
SUS 310S nerūdijančio plieno investicinės liejimo dalys
SUS 310S nerūdijančio plieno investicinės liejimo dalys

Pasauliniai ekvivalentai

Standartas / Šalis SUS 310S ekvivalentas AISI 314 Lygiavertis
JIS (Japonija) SUS 310S JŲ 314
AISI / ASTM (JAV) 310S / ASTM A240 Type 310S 314 / ASTM A276, A314, A473…
JAV (JAV) S31008 S31400
Į (Europa) X8CrNi25-21 (1.4845) X15Crnisi25-21 (1.4841)
Nuo (Vokietija) X8CrNi25-21 (Padaryti 1.4845) 1.4841
AFNOR (Prancūzija) Z8CN25-20 Z15CNS25-20
UNI (Italija) 310S24 X16CrNiSi25-20; X22CrNi25-20
GB (Kinija) 20KH23N18 16Cr25Ni20Si2

3. Cheminė sudėtis ir legiravimo filosofija

Elementas SUS 310S (wt%) AISI 314 (wt%) Funkcija ir metalurginis vaidmuo
Chromas (Kr) 24.0 - 26.0 24.0 - 26.0 Sudaro apsauginį Cr₂O3 oksido sluoksnį, stiprinimas atsparumas oksidacijai ir korozijai; stabilizuoja Austenitinis fazė aukštoje temperatūroje.
Nikelis (Į) 19.0 - 22.0 19.0 - 22.0 Išplečia austenitinį lauką, tobulėjant Tvirtumas, ausmingumas, ir Šiluminis stabilumas; taip pat padidina atsparumą terminis nuovargis.
Silicis (Ir)
≤ 1.50 1.50 - 2.00 Pagerina Atsparumas oksidacijai skatinant formavimąsi SiO₂ subskalė; sustiprėja mastelio atsparumas ciklinėmis šiluminėmis sąlygomis.
Anglies (C) ≤ 0.08 ≤ 0.25 Padidėja stiprybė per kietąjį tirpalą ir karbido susidarymą, bet aukštesnio lygio (kaip ir 314) gali sumažinti suvirinamumas ir skatinti jautrumas.
Manganas (Mn) ≤ 2.00 ≤ 2.00 Plieno gamybos metu veikia kaip deoksidatorius; pagerina karštas apdirbamumas ir padidina atsparumą sulfidavimas.
Fosforas (P)
≤ 0.045 ≤ 0.045 Paprastai laikomas žemai; per didelis kiekis sumažinamas ausmingumas ir gali skatinti grūdų ribos trapumas.
Sieros (S) ≤ 0.030 ≤ 0.030 Pagerina Aparatas, bet per didelis kiekis smarkiai pablogėja karštas plastiškumas ir atsparumas korozijai.
Azotas (N) ≤ 0.10 Nenurodyta Sustiprina matricą kieto tirpalo kietėjimas; taip pat prisideda prie atsparumas duobėms chloridinėje aplinkoje.
Lygintuvas (Fe) Pusiausvyra Pusiausvyra Bazinės matricos elementas; suteikia tūrinę struktūrą ir prisideda prie mechaninis vientisumas ir magnetinis elgesys Esant pakilusi temperatūrai.

Pagrindiniai skirtumai ir filosofinės pasekmės:

  • SUS 310S pabrėžia mažesnis anglies kiekis turinys, taikomąsias programas kur suvirinamumas ir atsparumas tarpkristalinei korozijai yra prioritetai.
    Jis siūlo subalansuotą šiluminių sistemų konstrukcinių komponentų veikimą.
  • AISI 314 perkelia dėmesį į patobulintą atsparumas oksidacijai ir pleiskanojimui, sverto panaudojimas didesnis silicis ir vidutinio sunkumo anglis,
    kad jis būtų tinkamesnis ciklinės šiluminės apkrovos ir karbonizuojančios aplinkos.

4. SUS 310S ir AISI fizinės ir šiluminės savybės 314 Nerūdijantis plienas

Nuosavybė SUS 310S AISI 314
Tankis 8.00 g/cm³ 8.00 g/cm³
Lydymosi diapazonas 1,390–1 440 °C 1,400–1 450 °C
Specifinė šiluma (20–800 °C) ~0,50 J/g·K ~0,50 J/g·K
Šilumos laidumas (200 ° C.) ~ 15 w/m · k ~14 W/m·K
Šiluminis išplėtimas (20–800 °C) ~17,2 µm/m·K ~17,0 µm/m·K
Šliaužimo plyšimo stiprumas (900 ° C., 10 k h) ~30 MPa ~35 MPa

Abu lydiniai turi beveik identišką tankį ir lydymosi diapazonus, atspindinčių jų panašią bazinę chemiją.

Tačiau, Dėl didelio silicio kiekio AISI 314 šiek tiek skiriasi valkšnumo plyšimo stiprumas ir šiluminis ciklas, kuris suformuoja labiau apsauginę silicio oksido apnašą.

Ir atvirkščiai, SUS 310S siūlo šiek tiek didesnį šilumos laidumą, padeda išsklaidyti šilumą krosnies įtaisuose.

5. SUS 310S ir mechaninės savybės. AISI 314 Nerūdijantis plienas

SUS 310S ir AISI 314 nerūdijantis plienas yra aukštos temperatūros austenitiniai nerūdijantys plienai, skirti išlaikyti mechaninį vientisumą esant šiluminiam įtempimui.

Nors jų pradinės kambario temperatūros savybės yra panašios, pagrindiniai skirtumai atsiranda ilgai veikiant aukštesnėje temperatūroje dėl sudėtinių veiksnių, tokių kaip silicio ir anglies kiekis.

AISI 314 Nerūdijančio plieno investicinės liejimo dalys
AISI 314 Nerūdijančio plieno investicinės liejimo dalys

Lentelė: Lyginamosios mechaninės savybės esant kambario ir aukštesnei temperatūrai

Nuosavybė SUS 310S AISI 314 Pastabos
Tempimo stiprumas (MPA) 515 - 750 540 - 750 AISI 314 gali parodyti šiek tiek didesnį stiprumą dėl didesnio C kiekio.
Derliaus stiprumas (0.2% poslinkis, MPA) ≥ 205 ≥ 210 Abi medžiagos siūlo panašias išeigas kambario temperatūroje.
Pailgėjimas (%) ≥ 40 ≥ 40 Didelis plastiškumas išlaikomas abiejose klasėse.
Kietumas (Brinell)
~ 170 - 190 Hb ~ 170 - 200 Hb AISI kietumas šiek tiek padidėja 314 dėl didesnio anglies ir silicio kiekio.
Valkšnumo stiprumas 600°C temperatūroje (MPA) ~90 (100,000h) ~100 (100,000h) AISI 314 rodo geresnį valkšnumą esant ilgalaikei šiluminei apkrovai.
Karštas tempimo stipris 1000°C temperatūroje (MPA) ~20 – 30 ~25 – 35 AISI 314 išlaiko šiek tiek geresnį tempimo stiprumą esant ekstremalioms temperatūroms.
Poveikis kietumas (J, prie RT) ≥ 100 J (Charpy V-Notch) ≥ 100 J Abi medžiagos išlaiko didelį kietumą dėl stabilios austenitinės struktūros.

6. Korozija ir atsparumas oksidacijai

Oksidacijos elgesys

  • 310S atsparus nuolatinei oksidacijai iki 1150° C. ore, formuojant ploną Cr₂O3 skalę. Puikiai tinka sausai, aplinkoje, kurioje nėra sieros, pavyzdžiui, terminio apdorojimo krosnyse.
  • 314 perkelia ribą iki 1200° C., su SiO₂-Cr2O3 nuosėdomis, atspariomis skilimui ir sutirštėjimui ciklinio šildymo metu (Pvz., cemento krosnių pašildytuvai).

Agresyvi aplinka

  • Karburizacija: 314Silicis slopina anglies difuziją, gaminti 30% atsparesnis nei 310S atmosferoje, kurioje gausu CO (Pvz., naftos chemijos reformatoriai).
  • Sulfidinimas: H₂S turinčiose dujose, 314SiO₂ sluoksnis veikia kaip barjeras, prailginant tarnavimo laiką 25% palyginti su 310S naftos perdirbimo krosnyse.
  • Nitridavimas: Abu lydiniai veikia gerai, tačiau didesnis nikelio kiekis 314 suteikia nedidelį pranašumą amoniako sintezės reaktoriuose.

Paviršiaus procedūros

  • Pasyvavimas: Abu yra pasyvinti azoto rūgštimi, kad pašalintų laisvą geležį ir padidintų atsparumą korozijai.
  • Dangos: 314 gali būti aliuminuojamas, kad būtų užtikrinta papildoma apsauga sulfidinėje aplinkoje, o 310S dažnai priklauso nuo būdingo oksido sluoksnio esant vidutinėms sąlygoms.

7. SUS 310S suvirinimas ir gamyba prieš. AISI 314 Nerūdijantis plienas

SUS 310S ir AISI suvirinamumo ir gamybos charakteristikos 314 nerūdijantis plienas atlieka pagrindinį vaidmenį jų pramonėje, kadangi taikant aukštą temperatūrą dažnai reikia sudėtingo formavimo, prisijungimas, ir apdirbimas.

AISI 314 Nerūdijančio plieno kompresoriaus dalys
AISI 314 Nerūdijančio plieno kompresoriaus dalys

Suvirinamumas: Iššūkiai ir geriausia praktika

Abu lydiniai priklauso austenitinio nerūdijančio plieno šeimai, kurios dėl vienfazės mikrostruktūros paprastai pasižymi geru suvirinamumu.

Tačiau, jų skirtingos cheminės sudėties, ypač anglies (C) ir silicio (Ir)– sukurti žymius suvirinimo elgsenos skirtumus.

SUS 310S: Suvirinimo čempionas

  • Mažo anglies dioksido kiekio privalumas:
    Su maksimaliu anglies kiekiu 0.08% (vs. 0.25% AISI mieste 314), SUS 310S sumažina chromo karbidų susidarymą (M₂3C6) karščio paveiktoje zonoje (Haz).
    Tai sumažina riziką, jautrumas, reiškinys, kai grūdelių ribos praranda atsparumą korozijai dėl chromo išeikvojimo.
    • Suvirinimo procesai: Dujinis volframo lankinis suvirinimas (GTAW/TIG) ir dujinis metalo lankinis suvirinimas (GMAW/MIG) teikiama pirmenybė,
      su 310L užpildas metalas (US S31003, ≤0,03 % C) naudojamas siekiant suderinti atsparumą korozijai ir užkirsti kelią karbido nuosėdoms.
    • Gydymas po suvirinimo: Nėra privalomo terminio apdorojimo po suvirinimo (Pwht) reikalinga daugumai programų, net storoms sekcijoms (≥10 mm),
      todėl idealiai tinka remontui vietoje ir sudėtingiems mazgams, pavyzdžiui, krosnių vamzdžių tinklams.
  • Suvirinimo jungties veikimas:
    Suvirintos jungtys 310S išlaiko ≥90% netauriojo metalo tempimo stiprio kambario temperatūroje ir 80% 800°C temperatūroje, kurių pailgėjimo vertės atitinka pradinę medžiagą (≥40%).
    Šis patikimumas patvirtina jo naudojimą suvirintuose šilumokaičiuose, skirtuose naftos chemijos riformingams.

AISI 314: Karbido susidarymo ir karštojo krekingo valdymas

  • Didesni anglies ir silicio iššūkiai:
    The 0.25% maksimali anglies ir 1,5–2,5 % silicio 314 padidinti tikimybę HAZ karbido susidarymas ir karštas įtrūkimas suvirinimo metu.
    Silicis, o labai svarbus aukštos temperatūros nuosėdų susidarymui, taip pat sumažina lydinio likvidumo temperatūrą, sukuriant mikrosegregacijos riziką suvirinimo baseine.
    • Išankstinio pašildymo reikalavimai: Įkaitinkite iki 200–300°C prieš suvirinimą, kad sumažintumėte šiluminį įtempį ir sumažintumėte aušinimo greitį, sigmos fazės sumažinimas (Fe-Cr) kritulių HAZ.
    • Užpildo metalo pasirinkimas: Naudokite 314-specifinis užpildas metalas (Pvz., ER314) arba 310 tipo užpildas (ER310) kad atitiktų netauriųjų metalų chromo ir nikelio kiekį, užtikrina pastovų stiprumą aukštoje temperatūroje.
    • Terminis apdorojimas po suvirinimo (Pwht): Būtinas storoms sekcijoms (>15 mm),
      apimantis tirpalo atkaitinimą 1050–1100 ° C. po to greitai atvėsinama, kad karbidai ištirptų ir atkurtas lankstumas.
      Tai prideda 20-30% iki pagaminimo laiko palyginti su 310S.
  • Suvirinimo jungties veikimas:
    Tinkamai termiškai apdorotos suvirinimo siūlės 314 pasiekti 95% netauriojo metalo valkšnumo stiprumo 900°C temperatūroje, bet nepaisydami PWHT gali tai sumažinti iki 70%,
    padidina ilgalaikio laikančiųjų komponentų, pvz., krosnies atraminių sijų, gedimo riziką.

Gaminimas: Formavimas, Apdirbimas, ir terminis apdorojimas

Šaltas formavimas: Lankstumas lemia naudojimo patogumą

  • SUS 310S:
    Su pailgėjimu ≥40% atkaitintoje būsenoje, 310S puikiai tinka šaltojo formavimo procesams, pavyzdžiui, giluminiam tempimui, štampavimas, ir ritininis lenkimas.
    Jis lengvai formuoja sudėtingas formas, tokias kaip krosnies ventiliatoriaus mentės arba šilumokaičio pelekai be tarpinio atkaitinimo, net storiams iki 5 mm.
    • Pavyzdys: 310S krosnies pertvara, kurios 90° lenkimo spindulys yra 1,5 karto storesnis 95% susiformavusio plastiškumo, labai svarbus vibracijai atsparioms programoms.
  • AISI 314:
    Šiek tiek mažesnis pailgėjimas (≥35 %) ir dėl didesnio silicio sukelto kietojo tirpalo kietėjimo šaltojo formavimo procesas tampa sudėtingesnis.
    Tam reikia 10–15% didesnių formavimo jėgų, ir stiprus šaltas darbas (Pvz., >20% sumažinimas) gali prireikti atkaitinimo po formavimo 1050° C. plastiškumą atkurti, dalių gamybos sudėtingumas.

Karštas Darbas: Temperatūros ir įrankių svarstymai

  • Kalimas ir karštasis valcavimas:
    • 310S: Forge at 1100–1200°C, su siauru darbo diapazonu, kad būtų išvengta sigmos fazės susidarymo (virš 950°C).
      Karštai valcuoti gaminiai, tokie kaip strypai ir plokštės, yra vienodo grūdelių dydžio (ASTM Nr. 6–7), idealiai tinka tolesniam apdirbimui.
    • 314: Reikalinga aukštesnė kalimo temperatūra (1150–1250°C) dėl siliciu padidinto karšto kietumo, padidinti energijos suvartojimą 15% ir įrankių nusidėvėjimas 20%.
      Pokalimas, greitas aušinimas (vandens ar oro) yra labai svarbus norint išvengti sigma fazės kritulių.
  • Aparatas:
    Abu lydiniai apdirbimo metu gali sukietėti, tačiau 314 didesnis silicio kiekis padidina įrankių susidėvėjimą.
    Naudokite kobalto pagrindu pagaminti karbido įrankiai su dideliais kampais (15–20°) ir daug aušinimo skysčio šilumai valdyti:
    • 310S: Apdirbimo greitis 50–70 m/me tekinimo operacijoms, su Ra 1,6–3,2 μm paviršiaus apdaila, kurią galima pasiekti tinkamai sutepus.
    • 314: Sumažintas iki 40–60 m/me sumažinti įrankio pleiskanojimą, didinant apdirbimo laiką 25% dėl lygiaverčių savybių.
310S nerūdijančio plieno investicinės liejimo dalys
310S nerūdijančio plieno investicinės liejimo dalys

Terminis apdorojimas: Atkaitinimas ir streso mažinimas

  • Tirpalo atkaitinimas:
    • Abu lydinius reikia šildyti 1050–1150 ° C. po to gesinimas, kad ištirptų karbidai ir homogenizuota mikrostruktūra.
      310S pasiekia visišką suminkštėjimą (≤187 HB) su šiuo procesu, kol 314 pasiekia ≤201 HB, kietumo ir lankstumo balansavimas.
  • Streso mažinimas:
    Suvirintoms detalėms, streso mažinimas prie 850–900°C 1–2 valandas sumažina liekamuosius įtempius, neskatindamas karbido nusodinimo, įprasta praktika 310S katilų kolektoriuose ir 314 krosnies laikikliai.

8. Įprasti SUS 310S taikymai prieš. AISI 314 Nerūdijantis plienas

Aukštos temperatūros aplinkoje, Tinkamo nerūdijančio plieno lydinio pasirinkimas gali turėti tiesioginės įtakos darbo saugai, techninės priežiūros intervalai, ir bendras sistemos ilgaamžiškumas.

SUS 310S ir AISI 314 Nerūdijantis plienas, abu austenitiniai nerūdijantys plienai, pasižymintys puikiu atsparumu karščiui, yra plačiai naudojami įvairiose pramonės šakose.

Tačiau, kiekvienas lydinys pasižymi unikaliomis stipriosiomis savybėmis, todėl jis labiau tinka konkrečioms reikmėms.

Pamesto vaško liejimas AISI 314 Nerūdijančio plieno dalys
Pamesto vaško liejimas AISI 314 Nerūdijančio plieno dalys

SUS 310S nerūdijančio plieno pritaikymas

Pramonės sektorius: Naftos chemija ir perdirbimas

Paraiška: SUS 310S dažniausiai naudojamas riformingo krosnyse, spinduliavimo vamzdeliai, ir etileno krekingo ritės.

Dėl stiprumo aukštoje temperatūroje ir gero suvirinamumo derinys puikiai tinka tiek statiniams, tiek pagamintiems komponentams, dirbantiems oksiduojančiomis sąlygomis..

Pramonės sektorius: Energijos generavimas

Paraiška: Šis lydinys naudojamas perkaitintuvų vamzdeliuose, Šilumokaičiai, ir katilo komponentai,

kur jo atsparumas šiluminiam ciklui ir valkšnumo deformacijai užtikrina pastovų veikimą laikui bėgant.

Pramonės sektorius: Metalurgija ir terminis apdorojimas

Paraiška: SUS 310S plačiai naudojamas krosnių mufeliuose, atkerta, ir degiklio antgaliai.

Jis palaiko konstrukcijos vientisumą nuolat kaitinant, o mažas anglies kiekis sumažina įjautrinimo riziką suvirinimo ar ilgo naudojimo metu.

Pramonės sektorius: Cemento ir keramikos gamyba

Paraiška: Rotacinėse krosnyse ir šilumos skyduose, SUS 310S pasižymi puikiu atsparumu oksidacijai, kartu su pakankamu mechaniniu lankstumu, kad atlaikytų šiluminį šoką ir vibraciją.

Pramonės sektorius: Atliekų deginimas

Paraiška: Tokie komponentai kaip dūmų kanalai ir pelenų tvarkymo sistemos yra naudingi dėl SUS 310S atsparumo korozijai nuo rūgščių dujų ir aukštos temperatūros degimo likučių..

Pramonės sektorius: Gamybos ir suvirinimo įrankiai

Paraiška: Dėl savo suvirinamumo ir atsparumo deformacijai, SUS 310S yra palankus džigiams, suvirinimo įtaisai, ir laikančiosios konstrukcijos, veikiamos šiluminės įtampos.

AISI programos 314 Nerūdijantis plienas

Pramonės sektorius: Pramoninės krosnys

Paraiška: AISI 314 plačiai naudojamas krosnių duryse, spinduliuojančios plokštės, šildymo elementų atramos,

ir skliausteliuose. Didesnis silicio kiekis padidina atsparumą oksidacijai ir metalo dulkėjimui aukštesnėje temperatūroje 1100 ° C..

Pramonės sektorius: Stiklo ir keramikos apdirbimas

Paraiška: Apsauginiai termoporos vamzdeliai ir orkaitės pamušalai iš AISI 314 atlaiko ilgalaikį ekstremalaus karščio ir ėsdinančių išmetamųjų dujų poveikį.

Pramonės sektorius: Plieno gamyba

Paraiška: Šis lydinys patikimai veikia aukštos temperatūros krosnies bėgiuose, slydimo sijos, ir mirkymo duobių dangčius, kur būtinas ir atsparumas nuosėdoms, ir mechaninis stiprumas.

Pramonės sektorius: Terminio apdorojimo įranga

Paraiška: Atkaitinimo dėžėse, spinduliuojančios atramos, ir karbonizavimo kameros,

Puikus AISI 314 atsparumas karburizacijai ir nitridacijai užtikrina ilgą tarnavimo laiką chemiškai agresyviuose, didelio karščio aplinkoje.

Pramonės sektorius: Išmetimo ir emisijos kontrolė

Paraiška: AISI 314 naudojamas katalizinių konverterių korpusuose, dūmtakių kanalai,

ir šiluminės kliūtys dyzelino ir dujų turbinų išmetimo sistemose dėl gebėjimo atlaikyti karštą oksidaciją ir išmetamųjų dujų koroziją.

Pramonės sektorius: Chemijos ir energetikos sektorius

Paraiška: Jis taip pat pasirenkamas kaip komponentai anglių dujinimo sistemose ir sintetinių dujų reaktoriuose, kur jo atsparumas oksidacijai ir konstrukcijos patikimumas aukštoje temperatūroje yra labai svarbūs.

9. SUS 310S privalumai ir trūkumai prieš. AISI 314 Nerūdijantis plienas

Nerūdijančio plieno 310S mašinų varžtai
Nerūdijančio plieno 310S mašinų varžtai

SUS 310S (TIK G4303 / UNS S31008)

SUS 310S privalumai

  • Aukščiausias suvirinamumas: Mažas anglies kiekis (≤0,08 %) sumažina karbido kritulių kiekį, pašalinant terminį apdorojimą po suvirinimo (Pwht) daugumai programų.
  • Ekonomiškai efektyvus: 10–15% pigiau nei 314 dėl mažesnio Ni/Si kiekio; idealiai tinka dideliam naudojimui esant vidutiniam karščiui (800–1100 ° C.).
  • Puikus šaltas formavimas: Didelis plastiškumas (≥40% pailgėjimas) įgalina sudėtingas formas štampuojant / valcuojant be atkaitinimo.
  • Atsparumas oksidacijai: Stabilios Cr2O3 skalės sausame ore/CO₂ iki 1150°C, tinka terminio apdorojimo krosnims ir suvirintoms konstrukcijoms.

SUS 310S trūkumai

  • Apatinė aukšta temperatūra: Valkšnumo plyšimo stipris ~37,5% mažesnis nei 314 900°C temperatūroje (25 MPa vs. 40 MPA).
  • Pažeidžiamas anglies susidarymo / sulfidavimo: Mažiau atsparus anglies/sieros patekimui į agresyvią aplinką (Pvz., anglies dujofikatoriai, naftos perdirbimo gamyklos).
  • Ribotas ciklinis atsparumas karščiui: Linkęs į nuosėdų skilimą esant viršutinei temperatūros ribai, netinkamas intensyviam šiluminiam ciklui.

AISI 314 (ASTM A240 / US S31400)

AISI privalumai 314

  • Ekstremalus atsparumas karščiui: Veikia iki 1200°C su SiO₂-Cr₂O3 skale, 50°C aukštesnė nei 310S; puikus atsparumas sulfidacijai/karburizacijai atmosferoje, kurioje gausu H2S/CO.
  • Didesnis valkšnumo stiprumas: 85 MPa ir 800°C (310S: 60 MPA) ir 40 MPa ir 900°C, labai svarbios laikančiosioms sudedamosioms dalims (Pvz., krosnies atramos, turbinos dalys).
  • Agresyvios aplinkos tolerancija: Atsparus šarmams / nitridavimui naudojant cementą / amoniaką, naudojant siliciu pagerintą nuosėdą.

AISI trūkumai 314

  • Kompleksinis suvirinimas: Reikalingas išankstinis pašildymas (200–300°C) ir PWHT storoms sekcijoms, padidinti gamybos sąnaudas 20-30 proc..
  • Mažesnis lankstumas: Sumažėjęs pailgėjimas (≥35 %) riboja šaltąjį formavimą; geriau tinka karštam kalimui/liejimui.
  • Premium kaina: 10–15% brangesnis dėl didesnio Ni/Si kiekio; ribotas pritaikytų formų prieinamumas.
  • Sigma fazės rizika: Ilgalaikis naudojimas >950°C gali sumažinti plastiškumą dėl sigma fazės kritulių.

10. Suvestinė palyginimo lentelė: SUS 310S vs. AISI 314 Nerūdijantis plienas

Nuosavybė SUS 310S AISI 314
Standartinis žymėjimas JIS G4303 SUS 310S ASTM A240 / US S31400
Chromas (Kr) 24.0–26,0 % 23.0–26,0 %
Nikelis (Į) 19.0–22,0 % 19.0–22,0 %
Silicis (Ir) ≤1,50 % 1.50–3,00 % (didelis Si atsparumas oksidacijai)
Anglies (C) ≤0,08 % (mažai anglies, kad pagerintų suvirinamumą) ≤0,25 % (didesnis anglies kiekis valkšnumo stiprumui)
Tempimo stiprumas (MPA) ~550 MPa ~620 MPa
Derliaus stiprumas (0.2% poslinkis) ~205 MPa ~240 MPa
Pailgėjimas (%) ≥40% ≥30 %
Tankis (g/cm³)
7.90 7.90
Lydymosi diapazonas (° C.) 1398–1454°C 1400–1455°C
Šilumos laidumas (W/m·K @ 100°C) ~14.2 ~16.3
Maksimali aptarnavimo temp (oksiduojantis) ~1100°C ~1150°C
Atsparumas oksidacijai Puiku (tinka ciklinėms sąlygoms) Viršininkas (dėl didesnio Si)
Atsparumas karburizacijai Vidutinis Gerai
Suvirinamumas Puiku (mažas anglies kiekis sumažina jautrumą) Mugė (aukštesnė C gali sukelti karštą įtrūkimą)
Gamybos paprastumas Gerai (lengvai formuoja ir suvirina) Mugė (sunkiau formuoti ir apdirbti)
Šliaužimo pasipriešinimas Vidutinis Aukštesnis (sustiprinta anglimi ir siliciu)
Tipiškos programos Šilumokaičiai, krosnies dalys, suvirinti komponentai Krosnies durys, palaiko, statinės aukštos temperatūros dalys
Geriausiai tinka Ciklinis šildymas, suvirintos sistemos Ilgalaikė aukštos temperatūros statinė aplinka

11. Išvada

Aukštos temperatūros servise, SUS 310S ir AISI 314 Abu nerūdijantis plienas užtikrina patikimą austenitinį veikimą, tačiau jie atitinka skirtingus prioritetus.

Pasirinkite 310S kai gamyba lengvesnė, mažo anglies dioksido kiekio jautrinimo kontrolė, ir pakanka vidutinio atsparumo šliaužimui.

Pasirinkite 314 kai atsparumas ciklinei oksidacijai, siliciu padidintas masto stiprumas, ir padidinta ištvermė šliaužti dominuoja jūsų dizaino kriterijais.

Lydinio pasirinkimą suderinus su darbo temperatūra, atmosfera, ir suvirinimo strategija, maksimaliai padidinsite komponentų tarnavimo laiką, sumažinti techninę priežiūrą, ir užtikrinti saugumą, efektyvus gamyklos darbas.

DEZE pasirinkimas reiškia ilgalaikį ir patikimą aukštos temperatūros sprendimą.

Mūsų klientai yra daug tarptautinių įrangos gamintojų ir inžinerinių rangovų,

kurie patikrino stabilų veikimą Tai produktai aukštoje temperatūroje, korozija, ir terminio ciklo sąlygos ilgalaikio veikimo metu.

Jei reikia techninės informacijos, pavyzdžių, arba citatos, Prašau nedvejodami susisiekite su TAI profesionali komanda.

Mes suteiksime jums greitą reagavimą ir inžinerinio lygio pagalbą.

 

DUK

Kas geriau, SUS 310S arba AISI 314 Nerūdijantis plienas?

Atsakymas priklauso nuo programos. SUS 310S geriau tinka tais atvejais, kai naudojami dažni terminiai ciklai, suvirinimas, ir gamyba,

dėl jos mažas anglies kiekis, kuris pagerina suvirinamumą ir sumažina tarpkristalinės korozijos riziką.

Kita vertus, AISI 314 labiau tinka statiniams komponentams, veikiamiems itin aukšta temperatūra (iki 1150 ° C.), Ačiū didesnis silicio ir anglies kiekis, kurios užtikrina puikų atsparumą oksidacijai ir šliaužimui.

Apibendrinant:

  • Pasirinkite SUS 310S dėl universalumo, suvirinamumas, ir ciklinės šiluminės sąlygos.
  • Pasirinkite AISI 314 nepertraukiamai aukštos temperatūros aplinkai ir padidintam atsparumui oksidacijai.

Kas trunka ilgiau: SUS 310S arba AISI 314?

Į ciklinės šiluminės sąlygos arba suvirintos sistemos, SUS 310S paprastai pasižymi ilgesniu tarnavimo laiku dėl atsparumo jautrumui ir terminiam nuovargiui.

Tačiau, į sausas, aukštos temperatūros statinė aplinka, AISI 314 gali viršyti SUS 310S, nes jame didesnis silicio kiekis užtikrina puikų atsparumą oksidacijai ir sukibimą su nuosėdomis.

Ilgaamžiškumas priklauso nuo:

  • Temperatūros diapazonas
  • Aplinkos sąlygos (oksiduojantis, Carburizacija, kt.)
  • Mechaninis įtempis ir gamybos metodai

Kodėl SUS 310S teikiama pirmenybė, o ne AISI 314 suvirintose konstrukcijose?

SUS 310S yra ≤0,08% anglies, žymiai sumažina chromo karbidų susidarymą grūdelių ribose suvirinimo metu.

Tai pagerina atsparumą tarpkristalinei korozijai, ypač aukštoje temperatūroje.

Priešingai, AISI 314 turi didesnį anglies kiekį (iki 0.25%), kuris gali sukelti jautrinimas ir karštas įtrūkimas suvirinimo metu, nebent tai būtų kruopščiai kontroliuojama taikant atitinkamą terminį apdorojimą po suvirinimo.

Taigi, SUS 310S dažnai pasirenkamas lydinys pagaminti arba suvirinti agregatai.

Kodėl yra AISI 314 Pasirinktas SUS 310S ypač aukštai temperatūrai?

AISI 314 yra 1.5-3,0% silicio, palyginti su ≤1,5 ​​% SUS 310S.

Šis padidintas silicis pagerina Atsparumas oksidacijai ir leidžia AISI 314 išlaikyti apsauginį nuosėdų sukibimą ties temperatūra iki 1150 ° C.,

todėl idealiai tinka pramoninės krosnys, šildytuvo elementai, ir aukštos temperatūros išmetimo vamzdžiai.

Be to, jo didesnis anglies kiekis prisideda prie geresnio šliaužti jėga esant ilgalaikiam stresui.

Tai sukuria AISI 314 stiprus kandidatas statinis, ilgalaikis poveikis oksiduojančioje arba sausoje atmosferoje.

Ar gali SUS 310S vs. AISI 314 būti naudojami pakaitomis?

Nors jie turi panašią bazinę chemiją ir abu priklauso austenitinio nerūdijančio plieno šeimai, pakeičiamumas yra ribotas.

Tais atvejais, kai reikalingas suvirinimas arba terminis ciklas, SUS 310S yra patikimesnis.

Ir atvirkščiai, aukštos temperatūros oksidacijai svarbiose srityse, AISI 314 turėtų būti teikiama pirmenybė. Inžinieriai turi įvertinti:

  • Tarnavimo temperatūra
  • Ekspozicijos aplinka
  • Mechaninis pakrovimas
  • Gamybos reikalavimai

Visada kreipkitės į atitinkamą inžineriniai standartai ir saugos faktoriai prieš pakeičiant vieną klasę kitu.

Slinkite į viršų