SUS 310S vs. Aisi 314 Nehrdzavejúca oceľ

SUS 310S vs. Aisi 314 Nehrdzavejúca oceľ

Obsah ukázať

1. Zavedenie

V oblasti vysokoteplotného inžinierstva, výber doprava nehrdzavejúca oceľ zliatina je rozhodujúca pre zabezpečenie trvanlivosti, bezpečnosť, Účinnosť.

V tomto priestore sú dvaja prominentní uchádzači SUS 310S a Aisi 314 nehrdzavejúca oceľ, oslavované pre svoju odolnosť voči extrémnemu teplu a korozívnemu prostrediu.

Tento článok prináša podrobné informácie, porovnanie týchto zliatin na základe údajov, skúmanie ich chemického zloženia, mechanické vlastnosti, a reálnych aplikácií.

Rozoberaním ich silných stránok, obmedzenia, a technické nuansy, inžinieri a materiáloví vedci môžu prijímať informované rozhodnutia na optimalizáciu výkonu v odvetviach od petrochémie až po výrobu energie.

2. Označenie a nomenklatúra

Pôvod a normy

  • SUS 310S nasleduje po Japonský priemyselný štandard (LEN G4303), kde „SUS“ označuje nehrdzavejúcu oceľ na konštrukčné použitie.
    Zhoduje sa s ASTM 310S (UNS S31008), nízkouhlíkový variant 310 séria, s maximálnym obsahom uhlíka 0.08% na zvýšenie zvárateľnosti.
  • Aisi 314 dodržiava ASTM A240/A276 (US S31400), americká špecifikácia navrhnutá pre náročnú prevádzku pri vysokých teplotách.
    Jeho názov pochádza z Americký inštitút železa a ocele (Aisi), s dôrazom na jeho zloženie bohaté na kremík (1.5–2,5%) pre vynikajúcu odolnosť proti oxidácii.
Diely na odlievanie z nehrdzavejúcej ocele SUS 310S
Diely na odlievanie z nehrdzavejúcej ocele SUS 310S

Globálne ekvivalenty

Norma / Krajina Ekvivalent SUS 310S Aisi 314 Ekvivalent
ON (Japonsko) SUS 310S ICH 314
Aisi / ASTM (USA) 310Siež / ASTM A240 Typ 310S 314 / ASTM A276, A314, A473…
USA (USA) S31008 S31400
V (Európe) X8CrNi25-21 (1.4845) X15CrNiSi25-21 (1.4841)
Od (Nemecko) X8CrNi25-21 (Make 1.4845) 1.4841
AFNOR (Francúzsko) Z8CN25-20 Z15CNS25-20
UNI (Taliansko) 310S24 X16CrNiSi25-20; X22CrNi25-20
GB (Čína) 20KH23N18 16Cr25Ni20Si2

3. Chemické zloženie a filozofia legovania

Prvok SUS 310S (% hm.) Aisi 314 (% hm.) Funkcia a metalurgická úloha
Chróm (Cr) 24.0 - 26.0 24.0 - 26.0 Vytvára ochrannú vrstvu oxidu Cr2O3, zdokonaľovanie odolnosť proti oxidácii a korózii; stabilizuje austenitické fázy pri vysokých teplotách.
Nikel (V) 19.0 - 22.0 19.0 - 22.0 Rozširuje austenitické pole, zlepšenie tvrdosť, ťažkosť, a tepelná stabilita; tiež zvyšuje odolnosť voči tepelná únava.
Kremík (A)
≤ 1.50 1.50 - 2.00 Zlepšuje odolnosť proti oxidácii podporovaním tvorby SiO₂ subškála; zvyšuje odolnosť proti usadzovaniu vodného kameňa v cyklických tepelných podmienkach.
Uhlík (C) ≤ 0.08 ≤ 0.25 Zvyšuje sila cez tuhý roztok a tvorbu karbidov, ale vyššie úrovne (ako v 314) môže znížiť zvárateľnosť a propagovať senzibilizácia.
Mangán (Mn) ≤ 2.00 ≤ 2.00 Pôsobí ako deoxidačné činidlo pri výrobe ocele; zlepšuje spracovateľnosť za tepla a zvyšuje odolnosť voči sulfidácia.
Fosfor (P)
≤ 0.045 ≤ 0.045 Vo všeobecnosti udržiavané na nízkej úrovni; nadmerné množstvá znižujú ťažkosť a môže propagovať krehnutie hraníc zŕn.
Síra (Siež) ≤ 0.030 ≤ 0.030 Zlepšuje machináovateľnosť, ale nadmerné hladiny sa vážne zhoršujú ťažnosť za tepla a odpor.
Dusík (N) ≤ 0.10 Neuvedené Posilňuje matricu o tvrdnutie tuhého roztoku; tiež prispieva k odolnosť proti jamkovej korózii v chloridovom prostredí.
Žehlička (Fe) Zostatok Zostatok Prvok základnej matice; poskytuje objemovú štruktúru a prispieva k mechanická integrita a magnetické správanie pri zvýšených teplotách.

Kľúčové rozdiely a filozofické implikácie:

  • SUS 310S zdôrazňuje nižší uhlík obsahu, zacielenie aplikácií, kde zvárateľnosť a odolnosť proti medzikryštalickej korózii sú priority.
    Ponúka vyvážený výkon pre konštrukčné komponenty v tepelných systémoch.
  • Aisi 314 presúva zameranie smerom k vylepšenému odolnosť proti oxidácii a usadzovaniu vodného kameňa, pákový efekt vyšší kremík a mierny uhlík,
    čím je vhodnejšie pre cyklické tepelné zaťaženie a karburujúce prostredia.

4. Fyzikálne a tepelné vlastnosti SUS 310S vs AISI 314 Nehrdzavejúca oceľ

Majetok SUS 310S Aisi 314
Hustota 8.00 g/cm³ 8.00 g/cm³
Roztavenie 1,390–1 440 °C 1,400–1 450 °C
Špecifické teplo (20–800 ° C) ~0,50 J/g.K ~0,50 J/g.K
Tepelná vodivosť (200 ° C) ~ 15 w/m · k ~14 W/m·K
Tepelná expanzia (20–800 ° C) -17,2 um/m-K -17,0 um/m-K
Sila prasknutia prasknutia (900 ° C, 10 k h) ~30 MPa ~35 MPa

Obe zliatiny majú takmer rovnakú hustotu a rozsahy tavenia, odráža ich podobnú základnú chémiu.

Však, Mierny náskok AISI 314 v pevnosti pri tečení a tepelnom cyklovaní vďačí zvýšenému obsahu kremíka, ktorý tvorí ochrannú vrstvu oxidu bohatú na oxid kremičitý.

Naopak, SUS 310S ponúka mierne vyššiu tepelnú vodivosť, napomáhanie rozptylu tepla v prípravkoch pece.

5. Mechanické vlastnosti SUS 310S vs. Aisi 314 Nehrdzavejúca oceľ

SUS 310S a AISI 314 nehrdzavejúca oceľ sú vysokoteplotné austenitické nehrdzavejúce ocele navrhnuté tak, aby zachovali mechanickú integritu pri tepelnom namáhaní.

Zatiaľ čo ich základné vlastnosti pri izbovej teplote sú podobné, kľúčové rozdiely vznikajú pri dlhodobom vystavení zvýšeným teplotám v dôsledku faktorov zloženia, ako je obsah kremíka a uhlíka.

Aisi 314 Diely na investičné odlievanie z nehrdzavejúcej ocele
Aisi 314 Diely na investičné odlievanie z nehrdzavejúcej ocele

Tabuľka: Porovnávacie mechanické vlastnosti pri izbových a zvýšených teplotách

Majetok SUS 310S Aisi 314 Poznámky
Pevnosť v ťahu (MPA) 515 - 750 540 - 750 Aisi 314 môže vykazovať mierne vyššiu pevnosť v dôsledku vyššieho obsahu C.
Výnosová sila (0.2% kompenzácia, MPA) ≥ 205 ≥ 210 Oba materiály ponúkajú porovnateľné hodnoty výťažnosti pri izbovej teplote.
Predĺženie (%) ≥ 40 ≥ 40 Vysoká ťažnosť je zachovaná v oboch triedach.
Tvrdosť (Brinell)
~ 170 - 190 HB ~ 170 - 200 HB Tvrdosť sa v AISI mierne zvyšuje 314 kvôli vyššiemu obsahu uhlíka a kremíka.
Pevnosť pri tečení pri 600°C (MPA) ~90 (100,000h) ~100 (100,000h) Aisi 314 vykazuje zlepšený výkon pri tečení pri dlhodobom tepelnom zaťažení.
Pevnosť v ťahu za tepla pri 1000°C (MPA) ~20 – 30 ~25 – 35 Aisi 314 zachováva o niečo lepšiu pevnosť v ťahu pri extrémnych teplotách.
Húževnatosť (J, pri RT) ≥ 100 J (Charpy) ≥ 100 J Oba materiály si zachovávajú vysokú húževnatosť vďaka stabilnej austenitickej štruktúre.

6. Odolnosť proti korózii a oxidácii

Oxidačné správanie

  • 310Siež odoláva nepretržitej oxidácii až 1150° C vo vzduchu, vytvára tenkú vrstvu Cr2O3. Vyniká na suchu, prostrediach bez obsahu síry, ako sú pece na tepelné spracovanie.
  • 314 posúva hranicu 1200° C, s vodným kameňom SiO₂-Cr₂O₃ odolným proti odlupovaniu a hrubnutiu pri cyklickom ohreve (Napr., predhrievače cementových pecí).

Agresívne prostredia

  • Nauhličovanie: 314kremík inhibuje difúziu uhlíka, robiť to 30% odolnejšie ako 310S v atmosfére bohatej na CO (Napr., petrochemické reformátory).
  • Sulfidácia: V plynoch obsahujúcich H2S, 314Vrstva SiO₂ pôsobí ako bariéra, predĺženie životnosti o 25% v porovnaní s 310S v rafinérskych peciach.
  • Nitridácia: Obe zliatiny fungujú dobre, ale vyšší obsah niklu 314 ponúka marginálnu prevahu v reaktoroch na syntézu amoniaku.

Povrchové ošetrenia

  • Pasivácia: Oba ťažia z pasivácie kyselinou dusičnou na odstránenie voľného železa a zvýšenie odolnosti proti korózii.
  • Povlaky: 314 môžu byť podrobené aluminizácii pre dodatočnú ochranu v sulfidických prostrediach, zatiaľ čo 310S sa často spolieha na svoju vlastnú oxidovú vrstvu pre mierne podmienky.

7. Zvárateľnosť a výroba SUS 310S vs. Aisi 314 Nehrdzavejúca oceľ

Zvárateľnosť a výrobné charakteristiky SUS 310S a AISI 314 nehrdzavejúca oceľ zohráva kľúčovú úlohu pri ich priemyselnom prijatí, pretože vysokoteplotné aplikácie často vyžadujú zložité tvarovanie, spájanie, a obrábanie.

Aisi 314 Časti kompresora z nehrdzavejúcej ocele
Aisi 314 Časti kompresora z nehrdzavejúcej ocele

Zvárateľnosť: Výzvy a osvedčené postupy

Obe zliatiny patria do rodiny austenitickej nehrdzavejúcej ocele, ktoré vo všeobecnosti ponúkajú dobrú zvárateľnosť vďaka ich jednofázovej mikroštruktúre.

Však, ich odlišné chemické zloženie – najmä uhlík (C) a kremík (A)—vytvoriť značné rozdiely v správaní pri zváraní.

SUS 310S: Šampión vo zvárateľnosti

  • Nízko uhlíková výhoda:
    S maximálnym obsahom uhlíka 0.08% (vs. 0.25% v AISI 314), SUS 310S minimalizuje tvorbu karbidov chrómu (M23C6) v tepelne ovplyvnenej zóne (HAZ).
    Tým sa znižuje riziko senzibilizácia, jav, pri ktorom hranice zŕn strácajú koróznu odolnosť v dôsledku vyčerpania chrómu.
    • Procesy zvárania: Zváranie plynovým volfrámovým oblúkom (GTAW/TIG) a oblúkové zváranie kovov plynom (GMAW/MIG) sú preferované,
      s 310L výplňový kov (US S31003, ≤ 0,03 % C) používa sa na vyrovnanie odolnosti proti korózii a zabránenie zrážaniu karbidov.
    • Úprava po zváraní: Žiadne povinné tepelné spracovanie po zváraní (Pwht) je vyžadovaný pre väčšinu aplikácií, aj pre hrubé úseky (≥10 mm),
      vďaka tomu je ideálny pre opravy na mieste a zložité zostavy, ako sú siete rúr pecí.
  • Výkon zvarového spoja:
    Zvarové spoje v 310S zostávajú zachované ≥90 % pevnosti v ťahu základného kovu pri izbovej teplote a 80% pri 800°C, s hodnotami predĺženia zodpovedajúcimi materskému materiálu (≥ 40%).
    Táto spoľahlivosť podporuje jeho použitie v zváraných výmenníkoch tepla pre petrochemické reformátory.

Aisi 314: Riadenie tvorby karbidov a horúceho praskania

  • Výzvy s vyšším obsahom uhlíka a kremíka:
    Ten 0.25% maximum uhlíka a 1,5–2,5 % kremíka palcov 314 zvýšiť pravdepodobnosť Tvorba karbidu HAZ a horúce praskanie pri zváraní.
    Kremík, pričom je kritický pre tvorbu vysokoteplotného vodného kameňa, tiež znižuje teplotu likvidu zliatiny, vytváranie rizík mikrosegregácie vo zvarovom kúpeli.
    • Požiadavky na predhrievanie: Predhrejte na 200–300 °C pred zváraním, aby sa znížilo tepelné namáhanie a spomalili rýchlosť ochladzovania, minimalizácia sigma fázy (Fe-Cr) zrážok v HAZ.
    • Výber prídavného kovu: Využitie 314-špecifický prídavný kov (Napr., ER314) alebo plnivo typu 310 (ER310) aby zodpovedal obsahu chrómu a niklu základného kovu, zabezpečuje stálu pevnosť pri vysokých teplotách.
    • Tepelné spracovanie po zváraní (Pwht): Nevyhnutné pre hrubé časti (>15 mm),
      zahŕňajúce rozpúšťacie žíhanie pri 1050–1100 °C nasleduje rýchle ochladenie na opätovné rozpustenie karbidov a obnovenie ťažnosti.
      Toto dodáva 20-30% času výroby v porovnaní s 310S.
  • Výkon zvarového spoja:
    Správne tepelne spracované zvary v 314 dosiahnuť 95% pevnosti základného kovu pri tečení pri 900 °C, ale zanedbanie PWHT to môže znížiť na 70%,
    zvýšenie rizika dlhodobého zlyhania nosných komponentov, ako sú nosné nosníky pece.

Výroba: Formovanie, Obrábanie, a tepelné spracovanie

Formovanie chladu: Húževnatosť určuje použiteľnosť

  • SUS 310S:
    S predĺžením o ≥ 40% v žíhanom stave, 310S vyniká v procesoch tvárnenia za studena, ako je hlboké ťahanie, razenie, a ohýbanie valcovaním.
    Ľahko vytvára zložité tvary, ako sú lopatky ventilátora pece alebo rebrá výmenníka tepla bez medzižíhania, aj pre hrúbky až 5 mm.
    • Príklad: Prepážka pece 310S s polomerom ohybu 90° s hrúbkou 1,5x zachováva 95% svojej tvárnosti v tvare, kritické pre aplikácie odolné voči vibráciám.
  • Aisi 314:
    Mierne nižšia prieťažnosť (≥ 35 %) a vyššie tvrdenie v tuhom roztoku indukované kremíkom robí tvárnenie za studena náročnejším.
    Vyžaduje o 10–15 % vyššie tvárniace sily, a ťažká práca za studena (Napr., >20% zníženie) môže vyžadovať postformovacie žíhanie pri 1050° C obnoviť ťažnosť, zložitosť výroby dielov.

Horúci pracujúci: Úvahy o teplote a nástrojoch

  • Kovanie a valcovanie za tepla:
    • 310Siež: Forge at 1100-1200 °C, s úzkym pracovným rozsahom, aby sa zabránilo tvorbe sigma fázy (nad 950 °C).
      Výrobky valcované za tepla, ako sú tyče a dosky, vykazujú jednotnú veľkosť zrna (ASTM č. 6–7), ideálne pre následné opracovanie.
    • 314: Vyžaduje vyššie teploty kovania (1150–1250 °C) vďaka tvrdosti za tepla zosilnenej kremíkom, zvýšenie spotreby energie o 15% a opotrebovanie nástroja 20%.
      Dodatočné kovanie, rýchle ochladenie (voda alebo vzduch) je rozhodujúca na zabránenie precipitácie sigma fázy.
  • Machináovateľnosť:
    Obidve zliatiny sú náchylné na mechanické spevnenie počas obrábania, ale vyšší obsah kremíka 314 zhoršuje opotrebovanie nástroja.
    Využitie karbidové nástroje na báze kobaltu s vysokými uhlami čela (15–20°) a bohaté chladivo na riadenie tepla:
    • 310Siež: Rýchlosť obrábania 50-70 m/me pre sústružnícke operácie, s povrchovou úpravou Ra 1,6–3,2 μm dosiahnuteľnou pri správnom mazaní.
    • 314: Znížené na 40-60 m/me aby sa minimalizovalo odlupovanie nástroja, zvýšenie času obrábania o 25% pre ekvivalentné funkcie.
310S Diely na investičné odlievanie z nehrdzavejúcej ocele
310S Diely na investičné odlievanie z nehrdzavejúcej ocele

Tepelné spracovanie: Žíhanie a úľava od stresu

  • Žíhanie riešenia:
    • Obe zliatiny vyžadujú zahrievanie 1050–1150 °C s následným ochladením na rozpustenie karbidov a homogenizáciu mikroštruktúry.
      310S dosahuje úplné zmäkčenie (≤ 187 HB) s týmto procesom, zatiaľ čo 314 dosahuje ≤201 HB, vyrovnávanie tvrdosti a ťažnosti.
  • Úľava na stres:
    Pre zvárané komponenty, úľava od stresu pri 850–900 °C po dobu 1–2 hodín znižuje zvyškové napätie bez podpory precipitácie karbidov, bežnou praxou v hlavách kotlov 310S a 314 konzoly pece.

8. Typické aplikácie SUS 310S vs. Aisi 314 Nehrdzavejúca oceľ

V prostredí s vysokou teplotou, výber správnej zliatiny nehrdzavejúcej ocele môže priamo ovplyvniť prevádzkovú bezpečnosť, intervaly údržby, a celkovú životnosť systému.

SUS 310S a AISI 314 nehrdzavejúca oceľ, obe austenitické nehrdzavejúce ocele s vynikajúcou tepelnou odolnosťou, sú široko používané v rôznych priemyselných odvetviach.

Však, každá zliatina vykazuje jedinečné sily, vďaka ktorým je vhodnejšia pre špecifické aplikácie.

Odlievanie strateného vosku AISI 314 Z nehrdzavejúcej ocele
Odlievanie strateného vosku AISI 314 Z nehrdzavejúcej ocele

Aplikácie nehrdzavejúcej ocele SUS 310S

Priemyselný sektor: Petrochémia a rafinácia

Aplikácia: SUS 310S sa bežne používa v reformovacích peciach, sálavé trubice, a cievky na krakovanie etylénu.

Vďaka kombinácii pevnosti pri vysokej teplote a dobrej zvárateľnosti je vhodný pre statické aj vyrobené komponenty pracujúce v oxidačných podmienkach.

Priemyselný sektor: Generovanie energie

Aplikácia: Táto zliatina sa používa v rúrach prehrievača, výmenník tepla, a komponenty kotla,

kde jeho odolnosť voči tepelným cyklom a deformácii pri tečení zaisťuje konzistentný výkon v priebehu času.

Priemyselný sektor: Metalurgia a tepelné spracovanie

Aplikácia: SUS 310S sa široko používa v muflách pecí, odsekne, a trysky horákov.

Zachováva štrukturálnu integritu pri nepretržitom zahrievaní, a jeho nízky obsah uhlíka znižuje riziko senzibilizácie počas zvárania alebo predĺženej prevádzky.

Priemyselný sektor: Výroba cementu a keramiky

Aplikácia: V rotačných peciach a tepelných štítoch, SUS 310S ponúka vynikajúcu odolnosť proti oxidácii, spolu s dostatočnou mechanickou flexibilitou, aby odolali teplotným šokom a vibráciám.

Priemyselný sektor: Spaľovanie odpadu

Aplikácia: Komponenty, ako sú potrubia na odvod spalín a systémy na manipuláciu s popolom, ťažia zo schopnosti SUS 310S odolávať korózii z kyslých plynov a zvyškov po spaľovaní pri vysokej teplote..

Priemyselný sektor: Výroba a zváranie nástrojov

Aplikácia: Vďaka svojej zvariteľnosti a odolnosti voči deformácii, SUS 310S je obľúbený pre prípravky, zváracie prípravky, a nosné konštrukcie vystavené tepelnému namáhaniu.

Aplikácie AISI 314 Nehrdzavejúca oceľ

Priemyselný sektor: Priemyselné pece

Aplikácia: Aisi 314 sa vo veľkej miere používa vo dverách pecí, sálavé panely, podpery vykurovacieho telesa,

a zátvorkách. Jeho vyšší obsah kremíka zvyšuje odolnosť proti oxidácii a kovovému prachu pri vyšších teplotách 1100 ° C.

Priemyselný sektor: Spracovanie skla a keramiky

Aplikácia: Rúry na ochranu termočlánkov a výstelky pece vyrobené z AISI 314 odolávať dlhodobému pôsobeniu extrémneho tepla a korozívnych odpadových plynov.

Priemyselný sektor: Výroba ocele

Aplikácia: Táto zliatina spoľahlivo funguje vo vysokoteplotných pecných koľajniciach, klzné nosníky, a kryty namáčacích jám, kde je nevyhnutná odolnosť voči usadzovaniu vodného kameňa a mechanická pevnosť.

Priemyselný sektor: Zariadenia na tepelné spracovanie

Aplikácia: V žíhacích boxoch, sálavé podpery, a karburizačné komory,

Vynikajúca odolnosť AISI 314 voči nauhličovaniu a nitridácii poskytuje dlhú životnosť v chemicky agresívnych, vysokoteplotné prostredie.

Priemyselný sektor: Kontrola výfukových plynov a emisií

Aplikácia: Aisi 314 sa používa v plášťoch katalyzátorov, dymovodov,

a tepelné bariéry vo výfukových systémoch dieselových a plynových turbín kvôli ich schopnosti odolávať horúcej oxidácii a korózii výfukových plynov.

Priemyselný sektor: Chemický a energetický sektor

Aplikácia: Vyberá sa aj pre komponenty v systémoch splyňovania uhlia a reaktoroch na syntézny plyn, kde je rozhodujúca jeho odolnosť proti oxidácii a štrukturálna spoľahlivosť pri vysokých teplotách.

9. Výhody a nevýhody SUS 310S vs. Aisi 314 Nehrdzavejúca oceľ

Strojové skrutky z nehrdzavejúcej ocele 310S
Strojové skrutky z nehrdzavejúcej ocele 310S

SUS 310S (LEN G4303 / UNS S31008)

Výhody SUS 310S

  • Vynikajúca zvárateľnosť: Nízky obsah uhlíka (≤ 0,08 %) minimalizuje zrážanie karbidov, odstránenie tepelného spracovania po zváraní (Pwht) pre väčšinu aplikácií.
  • Nákladovo efektívne: 10-15% lacnejšie ako 314 kvôli nižšiemu obsahu Ni/Si; ideálne pre rozsiahle použitie v miernom teple (800–1100 °C).
  • Výborná tvarovateľnosť za studena: Vysoká ťažnosť (≥40% predĺženie) umožňuje zložité tvary lisovaním/valcovaním bez žíhania.
  • Oxidácia: Stabilný vodný kameň Cr₂O₃ v suchom vzduchu/CO₂ až do 1150 °C, vhodné pre pece na tepelné spracovanie a zvárané konštrukcie.

Nevýhody SUS 310S

  • Nižšia pevnosť pri vysokej teplote: Pevnosť pri pretrhnutí pri tečení ~37,5 % nižšia ako 314 pri 900 °C (25 MPa vs. 40 MPA).
  • Zraniteľný voči karburizácii/sulfidácii: Menej odolná voči vniknutiu uhlíka/síry v agresívnom prostredí (Napr., splyňovače uhlia, rafinérií).
  • Obmedzená cyklická tepelná odolnosť: Sklon k odlupovaniu vodného kameňa pri horných teplotných limitoch, nevhodné pre ťažké tepelné cykly.

Aisi 314 (ASTM A240 / US S31400)

Výhody AISI 314

  • Extrémna tepelná odolnosť: Funguje až do 1200 °C so stupnicou SiO₂-Cr₂O3, 50°C vyššia ako 310S; vynikajúca odolnosť voči sulfidácii/uhličeniu v atmosfére bohatej na H2S/CO.
  • Vyššia pevnosť pri tečení: 85 MPa a 800 °C (310Siež: 60 MPA) a 40 MPa a 900 °C, kritické pre nosné komponenty (Napr., podpery pece, časti turbíny).
  • Tolerancia agresívneho prostredia: Odoláva zásadám/nitridácii v cementových/amoniakových aplikáciách prostredníctvom kremíkom vylepšeného vodného kameňa.

Nevýhody AISI 314

  • Komplexné zváranie: Vyžaduje predhriatie (200–300 °C) a PWHT pre hrubé profily, zvýšenie výrobných nákladov o 20-30%.
  • Nižšia ťažnosť: Znížené predĺženie (≥ 35 %) obmedzuje tvarovanie za studena; vhodnejšie na kovanie/liatie za tepla.
  • Prémiové náklady: 10-15% drahšie kvôli vyššiemu obsahu Ni/Si; obmedzená dostupnosť pre vlastné tvary.
  • Riziko fázy Sigma: Dlhodobé používanie >950°C môže znížiť ťažnosť prostredníctvom precipitácie sigma fázy.

10. Súhrnná porovnávacia tabuľka: SUS 310S vs. Aisi 314 Nehrdzavejúca oceľ

Majetok SUS 310S Aisi 314
Štandardné označenie JIS G4303 SUS 310S ASTM A240 / US S31400
Chróm (Cr) 24.0–26,0 % 23.0–26,0 %
Nikel (V) 19.0–22,0 % 19.0–22,0 %
Kremík (A) ≤ 1,50 % 1.50–3,00 % (vysoký Si pre odolnosť proti oxidácii)
Uhlík (C) ≤ 0,08 % (s nízkym obsahom uhlíka na zlepšenie zvárateľnosti) ≤ 0,25 % (vyšší uhlík pre pevnosť pri tečení)
Pevnosť v ťahu (MPA) ~550 MPa ~620 MPa
Výnosová sila (0.2% kompenzácia) ~205 MPa ~ 240 MPA
Predĺženie (%) ≥ 40% ≥30 %
Hustota (g/cm³)
7.90 7.90
Roztavenie (° C) 1398–1454 °C 1400–1455 °C
Tepelná vodivosť (W/m·K @ 100 °C) ~14.2 ~16.3
Maximálna servisná teplota (oxidačné) ~1100 °C ~1150 °C
Oxidácia Vynikajúci (dobré pre cyklické podmienky) Superior (v dôsledku vyššieho Si)
Odpor Mierny Dobrý
Zvárateľnosť Vynikajúci (nízky obsah uhlíka minimalizuje senzibilizáciu) Spravodlivý (vyššie C môže spôsobiť praskanie za tepla)
Jednoduchosť výroby Dobrý (ľahko sa tvaruje a zvára) Spravodlivý (ťažšie tvarovateľné a opracovateľné)
Odpor Mierny Vyššie (obohatené o uhlík a kremík)
Typické aplikácie Výmenníky tepla, diel, zvárané komponenty Dvere pece, podporuje, statické vysokoteplotné diely
Najlepšie sa hodí pre Cyklické vykurovanie, zvárané systémy Dlhodobé vysokoteplotné statické prostredie

11. Záver

V prevádzke pri vysokých teplotách, SUS 310S a Aisi 314 nehrdzavejúca oceľ poskytujú spoľahlivý austenitický výkon, napriek tomu vyhovujú rôznym prioritám.

Vyberte si 310Siež keď je výroba jednoduchá, kontrola senzibilizácie s nízkym obsahom uhlíka, a stredná odolnosť proti tečeniu postačuje.

Rozhodnúť sa 314 keď odolnosť proti cyklickej oxidácii, pevnosť vodného kameňa vylepšená kremíkom, a zvýšená odolnosť voči tečeniu dominujú vašim kritériám dizajnu.

Zosúladením výberu zliatiny s vašou prevádzkovou teplotou, atmosféru, a stratégiu zvárania, maximalizujete životnosť komponentov, minimalizovať údržbu, a zaistiť bezpečnosť, efektívnu prevádzku závodu.

Vybrať si DEZE znamená zvoliť si dlhodobé a spoľahlivé vysokoteplotné riešenie.

Medzi našich zákazníkov patrí mnoho nadnárodných výrobcov zariadení a inžinierskych dodávateľov,

ktorí overili stabilnú výkonnosť Tak produkty vystavené vysokej teplote, korózia, a podmienky tepelného cyklu pri dlhodobej prevádzke.

Ak potrebujete technické informácie, vzorky, alebo citácie, Prosím, neváhajte a kontaktujte TOTO profesionálny tím.

Poskytneme vám rýchlu reakciu a podporu na technickej úrovni.

 

Časté otázky

Čo je lepšie, SUS 310S alebo AISI 314 nehrdzavejúca oceľ?

Odpoveď závisí od aplikácie. SUS 310S je lepšie pre aplikácie zahŕňajúce časté tepelné cykly, zváranie, a zhotovenie,

kvôli jeho obsah s nízkym obsahom uhlíka, čo zlepšuje zvárateľnosť a znižuje riziko medzikryštalickej korózie.

Na druhej strane, Aisi 314 je vhodnejší pre statické komponenty vystavené extrémne vysoké teploty (až 1150 ° C), vďaka jeho vyšší obsah kremíka a uhlíka, ktoré poskytujú vynikajúcu odolnosť proti oxidácii a tečeniu.

Súhrn:

  • Vyberte SUS 310S pre všestrannosť, zvárateľnosť, a cyklické tepelné podmienky.
  • Vyberte si AISI 314 pre trvalé prostredie s vysokou teplotou a zvýšenou odolnosťou proti oxidácii.

Čo trvá dlhšie: SUS 310S alebo AISI 314?

V cyklické tepelné podmienky alebo zvárané systémy, SUS 310S typicky vykazuje dlhšiu životnosť vďaka svojej odolnosti voči senzibilizácii a tepelnej únave.

Však, v suché, vysokoteplotné statické prostredie, Aisi 314 môže prekonať SUS 310S, pretože jeho vyšší obsah kremíka ponúka vynikajúcu odolnosť proti oxidácii a priľnavosť k vodnému kameňu.

Životnosť závisí od:

  • Rozsah teplôt
  • Podmienky prostredia (oxidačné, nauhličovanie, atď.)
  • Mechanické namáhanie a výrobné metódy

Prečo je SUS 310S preferovaný pred AISI 314 v zváraných konštrukciách?

SUS 310S obsahuje ≤ 0,08 % uhlíka, výrazne znižuje tvorbu karbidov chrómu na hraniciach zŕn pri zváraní.

To zlepšuje odolnosť proti medzikryštalickej korózii, najmä v prevádzke pri vysokých teplotách.

Na rozdiel od, Aisi 314 má vyšší obsah uhlíka (až 0.25%), čo môže viesť k senzibilizácia a horúce praskanie počas zvárania, pokiaľ nie je starostlivo kontrolované vhodnými tepelnými úpravami po zváraní.

Teda, SUS 310S je často zvolená zliatina vyrobené alebo na mieste zvárané zostavy.

Prečo je AISI 314 zvolený pred SUS 310S pre extrémne vysoké teploty?

Aisi 314 obsahuje 1.5-3,0% kremíka, v porovnaní s ≤ 1,5 % v SUS 310S.

Tento zvýšený kremík zvyšuje odolnosť proti oxidácii a umožňuje AISI 314 na udržanie ochrannej priľnavosti vodného kameňa teploty až 1150 ° C,

vďaka čomu je ideálny pre priemyselné pece, vykurovacie prvky, a vysokoteplotné výfuky.

Navyše, jeho vyšší obsah uhlíka prispieva k zlepšeniu pevnosť pri tečení pri dlhodobom strese.

To robí AISI 314 silný kandidát na statické, dlhodobé vystavenie v oxidačných alebo suchých atmosférach.

Môže SUS 310S vs. Aisi 314 používať zameniteľne?

Zatiaľ čo majú podobnú základnú chémiu a obe patria do rodiny austenitickej nehrdzavejúcej ocele, zameniteľnosť je obmedzená.

V aplikáciách vyžadujúcich zváranie alebo tepelné cyklovanie, SUS 310S je spoľahlivejší.

Naopak, vo vysokoteplotných aplikáciách kritických pre oxidáciu, Aisi 314 by mali byť uprednostňované. Inžinieri musia hodnotiť:

  • Servisná teplota
  • Expozičné prostredie
  • Mechanické zaťaženie
  • Požiadavky na výrobu

Vždy sa obráťte na príslušné inžinierske normy a bezpečnostné faktory pred nahradením jedného ročníka druhým.

Prejdite na top