1. Giới thiệu
Trong lĩnh vực kỹ thuật nhiệt độ cao, Chọn quyền thép không gỉ Hợp kim là rất quan trọng để đảm bảo độ bền, sự an toàn, và hiệu quả.
Hai ứng cử viên nổi bật trong không gian này là 310s của nó Và AISI 314 thép không gỉ, được tôn vinh vì sự chống lại sức nóng cực độ và môi trường ăn mòn.
Bài viết này cung cấp một chi tiết, So sánh dựa trên dữ liệu của các hợp kim này, Khám phá thành phần hóa học của họ, tính chất cơ học, và các ứng dụng trong thế giới thực.
Bằng cách mổ xẻ điểm mạnh của họ, giới hạn, và sắc thái kỹ thuật, Các kỹ sư và nhà khoa học vật liệu có thể đưa ra quyết định sáng suốt để tối ưu hóa hiệu suất trong các ngành công nghiệp từ hóa dầu đến sản xuất điện.
2. Chỉ định và danh pháp
Nguồn gốc và tiêu chuẩn
- 310s của nó theo sau Tiêu chuẩn công nghiệp Nhật Bản (Chỉ cần G4303), trong đó "Sus Sus biểu thị thép không gỉ để sử dụng cấu trúc.
Nó phù hợp với ASTM 310s (UNS S31008), một biến thể carbon thấp của 310 loạt, với hàm lượng carbon tối đa của 0.08% để tăng cường khả năng hàn. - AISI 314 tuân thủ ASTM A240/A276 (Hoa Kỳ S31400), Một đặc điểm kỹ thuật của Mỹ được thiết kế cho dịch vụ nhiệt độ cao nghiêm trọng.
Tên của nó bắt nguồn từ Viện sắt và thép Mỹ (AISI), nhấn mạnh thành phần giàu silicon của nó (1.5–2,5%) cho khả năng chống oxy hóa vượt trội.


Tương đương toàn cầu
Tiêu chuẩn / Quốc gia | SUS 310S tương đương | AISI 314 Tương đương |
---|---|---|
ANH TA (Nhật Bản) | 310s của nó | CỦA HỌ 314 |
AISI / ASTM (Hoa Kỳ) | 310S / ASTM A240 Type 310s | 314 / ASTM A276, A314, A473 ... |
CHÚNG TA (Hoa Kỳ) | S31008 | S31400 |
TRONG (Châu Âu) | X8crni25-21 (1.4845) | X15crnisi25-21 (1.4841) |
TỪ (nước Đức) | X8crni25-21 (Làm 1.4845) | 1.4841 |
TUYỆT VỜI (Pháp) | Z8CN25-20 | Z15CNS25-20 |
Uni (Ý) | 310S24 | X16crnisi25-20; X22crni25-20 |
GB (Trung Quốc) | 20KH23N18 | 16CR25NI20SI2 |
3. Thành phần hóa học và triết học hợp kim
Yếu tố | 310s của nó (wt%) | AISI 314 (wt%) | Chức năng và vai trò luyện kim |
---|---|---|---|
crom (Cr) | 24.0 – 26.0 | 24.0 – 26.0 | Tạo thành một lớp oxit bảo vệ, Nâng cao quá trình oxy hóa và chống ăn mòn; ổn định austenit pha ở nhiệt độ cao. |
Niken (TRONG) | 19.0 – 22.0 | 19.0 – 22.0 | Mở rộng lĩnh vực Austenitic, cải thiện sự dẻo dai, độ dẻo, Và ổn định nhiệt; cũng tăng cường khả năng chống lại Mệt mỏi nhiệt. |
Silicon (Và) |
≤ 1.50 | 1.50 – 2.00 | Cải thiện chống oxy hóa bằng cách thúc đẩy sự hình thành của SiO₂ Subscale; Tăng cường mở rộng điện trở trong điều kiện nhiệt theo chu kỳ. |
Cacbon (C) | ≤ 0.08 | ≤ 0.25 | Tăng sức mạnh thông qua dung dịch rắn và sự hình thành cacbua, Nhưng cấp độ cao hơn (Như trong 314) có thể giảm khả năng hàn và quảng bá mẫn cảm. |
Mangan (Mn) | ≤ 2.00 | ≤ 2.00 | Hoạt động như một chất khử oxy trong quá trình sản xuất thép; cải thiện khả năng làm việc nóng và tăng cường khả năng chống lại sự lưu loát. |
Phốt pho (P) |
≤ 0.045 | ≤ 0.045 | Nói chung là giữ thấp; số tiền quá mức giảm độ dẻo và có thể quảng bá Ranh giới hạt. |
lưu huỳnh (S) | ≤ 0.030 | ≤ 0.030 | Cải thiện khả năng gia công, Nhưng mức độ quá mức suy giảm nghiêm trọng Độ dẻo nóng Và chống ăn mòn. |
Nitơ (N) | ≤ 0.10 | Không được chỉ định | Tăng cường ma trận bằng cách dung dịch rắn cứng; cũng đóng góp vào Kháng chiến trong môi trường clorua. |
Sắt (Fe) | Sự cân bằng | Sự cân bằng | Phần tử ma trận cơ sở; cung cấp cấu trúc hàng loạt và đóng góp cho tính toàn vẹn cơ học Và Hành vi từ tính ở nhiệt độ cao. |
Sự khác biệt chính và ý nghĩa triết học:
- 310s của nó nhấn mạnh carbon thấp hơn nội dung, nhắm mục tiêu các ứng dụng ở đâu khả năng hàn Và khả năng chống ăn mòn giữa các hạt là ưu tiên.
Nó cung cấp hiệu suất cân bằng cho các thành phần cấu trúc trong hệ thống nhiệt. - AISI 314 sự thay đổi tập trung vào nâng cao Sự oxy hóa và điện trở tỷ lệ, tận dụng Silicon cao hơn Và cacbon vừa phải,
làm cho nó phù hợp hơn cho Tải nhiệt theo chu kỳ Và môi trường tế bào.
4. Tính chất vật lý và nhiệt của SUS 310S so với AISI 314 thép không gỉ
Tài sản | 310s của nó | AISI 314 |
---|---|---|
Tỉ trọng | 8.00 g/cm³ | 8.00 g/cm³ |
Phạm vi nóng chảy | 1,390Mạnh1,440 ° C. | 1,400Mạnh1,450 ° C. |
Nhiệt cụ thể (20Mùi800 ° C.) | ~ 0,50 J/g · k | ~ 0,50 J/g · k |
Độ dẫn nhiệt (200 °C) | ~ 15 W/m · k | ~ 14 w/m · k |
Giãn nở nhiệt (20Mùi800 ° C.) | ~ 17,2 PhaM/m · k | ~ 17.0 PhaM/m · k |
Creep Rupture Sức mạnh (900 °C, 10 k h) | ~ 30 MPa | ~ 35 MPa |
Cả hai hợp kim đều chia sẻ mật độ gần như giống hệt nhau và phạm vi tan chảy, phản ánh hóa học cơ bản tương tự của họ.
Tuy nhiên, AISI 314, cạnh nhẹ trong sức mạnh vỡ creep và chu kỳ nhiệt do hàm lượng silicon tăng cao của nó, tạo thành một thang đo oxit giàu silica bảo vệ hơn.
Ngược lại, SUS 310S cung cấp độ dẫn nhiệt cao hơn một chút, hỗ trợ tản nhiệt trong đồ đạc trong lò.
5. Tính chất cơ học của SUS 310S VS. AISI 314 thép không gỉ
SUS 310S và AISI 314 Thép không gỉ là cả hai thép không gỉ austenitic nhiệt độ cao được thiết kế để duy trì tính toàn vẹn cơ học dưới ứng suất nhiệt.
Trong khi các thuộc tính nhiệt độ phòng cơ bản của chúng là tương tự, Sự khác biệt chính xuất hiện khi tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ tăng cao do các yếu tố thành phần như silicon và hàm lượng carbon.


Bàn: Tính chất cơ học so sánh ở phòng và nhiệt độ cao
Tài sản | 310s của nó | AISI 314 | Nhận xét |
---|---|---|---|
Độ bền kéo (MPa) | 515 – 750 | 540 – 750 | AISI 314 có thể hiển thị cường độ cao hơn một chút do hàm lượng C cao hơn. |
Sức mạnh năng suất (0.2% bù lại, MPa) | ≥ 205 | ≥ 210 | Cả hai vật liệu đều cung cấp các giá trị năng suất tương đương ở nhiệt độ phòng. |
Độ giãn dài (%) | ≥ 40 | ≥ 40 | Độ dẻo cao được giữ lại ở cả hai lớp. |
độ cứng (Brinell) |
~ 170 – 190 HB | ~ 170 – 200 HB | Độ cứng tăng nhẹ trong AISI 314 Do carbon và silicon cao hơn. |
Sức mạnh leo ở 600 ° C (MPa) | ~ 90 (100,000h) | ~ 100 (100,000h) | AISI 314 Hiển thị hiệu suất leo được cải thiện dưới tải nhiệt dài hạn. |
Độ bền kéo nóng ở 1000 ° C (MPa) | ~ 20 - 30 | ~ 25 - 35 | AISI 314 Duy trì độ bền kéo tốt hơn một chút ở nhiệt độ khắc nghiệt. |
Độ bền va đập (J, tại Rt) | ≥ 100 J (Charpy v-notch) | ≥ 100 J | Cả hai vật liệu đều giữ được độ bền cao do cấu trúc austenitic ổn định. |
6. Đang ăn mòn và kháng oxy hóa
Hành vi oxy hóa
- 310S chống lại quá trình oxy hóa liên tục lên đến 1150°C trong không khí, hình thành thang điểm CR₂O₃. Nó nổi bật trong khô, môi trường không lưu huỳnh như lò nướng nhiệt.
- 314 đẩy giới hạn đến 1200°C, với quy mô sio₂-cr₂o₃ của nó chống lại sự đặc biệt và dày lên trong hệ thống sưởi theo chu kỳ (ví dụ., Tuân thủ lò nung).
Môi trường hung hăng
- Máy chế hòa khí: 314Silicon Silicon ức chế khuếch tán carbon, làm cho nó 30% Khả năng chống lại hơn 310s trong bầu khí quyển giàu có (ví dụ., Các nhà cải cách hóa dầu).
- Sự lưu loát: Trong khí chứa H₂s, 314Lớp Sio₂ hoạt động như một rào cản, kéo dài tuổi thọ dịch vụ bằng cách 25% so với 310s trong lò lọc dầu.
- Quá độ nitrat: Cả hai hợp kim đều hoạt động tốt, Nhưng nội dung niken cao hơn 314 cung cấp ưu thế cận biên trong các lò phản ứng tổng hợp amoniac.
Xử lý bề mặt
- Sự thụ động: Cả hai đều được hưởng lợi từ sự thụ động của axit nitric để loại bỏ sắt tự do và tăng cường khả năng chống ăn mòn.
- Lớp phủ: 314 Có thể trải qua quá trình Aluminizing để bảo vệ thêm trong môi trường sulfidic, Trong khi 310s thường dựa vào lớp oxit vốn có của nó đối với các điều kiện vừa phải.
7. Khả năng hàn và chế tạo của SUS 310S VS. AISI 314 thép không gỉ
Các đặc điểm hàn và chế tạo của SUS 310 và AISI 314 Thép không gỉ đóng vai trò then chốt trong việc áp dụng công nghiệp của họ, Vì các ứng dụng nhiệt độ cao thường yêu cầu hình dạng phức tạp, tham gia, và gia công.


Tính hàn: Những thách thức và thực tiễn tốt nhất
Cả hai hợp kim đều thuộc về gia đình thép không gỉ Austenitic, thường cung cấp khả năng hàn tốt do cấu trúc vi mô một pha của chúng.
Tuy nhiên, Các thành phần hóa học khác biệt của chúng, đặc biệt là carbon (C) và silic (Và)—Có sự chênh lệch đáng chú ý trong hành vi hàn.
310s của nó: Nhà vô địch hàn
- Lợi thế carbon thấp:
Với hàm lượng carbon tối đa của 0.08% (vs. 0.25% trong Aisi 314), SUS 310S giảm thiểu sự hình thành cacbua crom (M₂₃c₆) trong vùng bị ảnh hưởng bởi nhiệt (HAZ).
Điều này làm giảm nguy cơ mẫn cảm, Một hiện tượng mà ranh giới hạt mất khả năng chống ăn mòn do sự suy giảm crom.
-
- Quy trình hàn: Hàn hồ quang Vonfram Vonfram (GTAW/TIG) và hàn hồ quang kim loại khí (GMAW/MIG) được ưu tiên,
với 310L Kim loại (Hoa Kỳ S31003, ≤0,03% c) được sử dụng để phù hợp với khả năng chống ăn mòn và ngăn ngừa kết tủa cacbua. - Điều trị sau hàn: Không có điều trị nhiệt sau khi hàn bắt buộc (PWHT) được yêu cầu cho hầu hết các ứng dụng, Ngay cả đối với các phần dày (≥10 mm),
Làm cho nó trở nên lý tưởng cho việc sửa chữa tại chỗ và các tổ hợp phức tạp như mạng lưới ống lò.
- Quy trình hàn: Hàn hồ quang Vonfram Vonfram (GTAW/TIG) và hàn hồ quang kim loại khí (GMAW/MIG) được ưu tiên,
- Hiệu suất chung hàn:
Mối hàn trong 310s giữ lại ≥90% độ bền kéo kim loại cơ bản ở nhiệt độ phòng và 80% ở 800 ° C., với các giá trị kéo dài phù hợp với vật liệu cha mẹ (≥40%).
Độ tin cậy này hỗ trợ việc sử dụng nó trong các bộ trao đổi nhiệt hàn cho các nhà cải cách hóa dầu.
AISI 314: Quản lý sự hình thành cacbua và nứt nóng
- Những thách thức carbon và silicon cao hơn:
các 0.25% carbon tối đa và silicon 1,5% 2,5% trong 314 tăng khả năng của Haz cacbua hình thành Và Vết nứt nóng trong quá trình hàn.
Silicon, trong khi quan trọng cho sự hình thành quy mô nhiệt độ cao, Ngoài ra làm giảm nhiệt độ chất lỏng hợp kim, Tạo rủi ro vi mô trong nhóm hàn.
-
- Yêu cầu làm nóng trước: Làm nóng trước 200Mùi300 ° C. Trước khi hàn để giảm căng thẳng nhiệt và tốc độ làm mát chậm, Giảm thiểu pha Sigma (Fe-cr) Lượng mưa trong haz.
- Lựa chọn kim loại phụ: Sử dụng 314-kim loại phụ cụ thể (ví dụ., ER314) hoặc chất làm đầy loại 310 (ER310) Để phù hợp với hàm lượng crom và niken kim loại cơ bản, đảm bảo sức mạnh nhiệt độ cao nhất quán.
- Xử lý nhiệt sau hàn (PWHT): Cần thiết cho các phần dày (>15 mm),
liên quan đến giải pháp ủ tại 1050Mạnh1100 ° C. tiếp theo là làm mát nhanh để làm lại cacbua và khôi phục độ dẻo.
Điều này thêm vào 20–30% thời gian chế tạo so với 310s.
- Hiệu suất chung hàn:
Các mối hàn được xử lý nhiệt đúng cách trong 314 đạt được 95% của sức mạnh creep kim loại cơ bản ở 900 ° C, Nhưng việc bỏ bê PWHT có thể làm giảm điều này thành 70%,
Tăng nguy cơ thất bại lâu dài trong các thành phần chịu tải như dầm hỗ trợ lò nung.
chế tạo: hình thành, Gia công, và xử lý nhiệt
Tạo hình nguội: Độ dẻo ra lệnh cho khả năng sử dụng
- 310s của nó:
Với một sự kéo dài của ≥40% Ở trạng thái ủ, 310S vượt trội trong các quá trình hình thành lạnh như vẽ sâu, dập, và cuộn uốn.
Nó dễ dàng hình thành các hình dạng phức tạp như lưỡi quạt lò hoặc vây trao đổi nhiệt mà không cần ủ trung gian, Ngay cả đối với độ dày lên đến 5 mm.
-
- Ví dụ: Một vách ngăn lò 310S với bán kính uốn cong 90 ° có độ dày 1,5 lần duy trì 95% độ dẻo được hình thành của nó, quan trọng cho các ứng dụng chống rung.
- AISI 314:
Độ giãn dài hơi thấp hơn (≥35%) và dung dịch rắn do silicon cao hơn làm cứng làm cho cảm lạnh trở nên khó khăn hơn.
Nó đòi hỏi các lực lượng hình thành cao hơn 101515%, và làm việc lạnh nghiêm trọng (ví dụ., >20% sự giảm bớt) có thể cần phải ủ sau hình thành tại 1050°C Để khôi phục độ dẻo, Thêm sự phức tạp để sản xuất một phần.
Làm việc nóng: Cân nhắc về nhiệt độ và dụng cụ
- Rèn và lăn nóng:
-
- 310S: Rèn tại 1100Mạnh1200 ° C., với phạm vi làm việc hẹp để tránh sự hình thành pha sigma (Trên 950 ° C.).
Các sản phẩm cán nóng như thanh và đĩa thể hiện kích thước hạt đồng nhất (ASTM không. 6Mạnh7), Lý tưởng cho gia công tiếp theo. - 314: Yêu cầu nhiệt độ rèn cao hơn (1150Mạnh1250 ° C.) Do độ cứng nóng tăng cường silicon, tăng mức tiêu thụ năng lượng bằng cách 15% và mặc công cụ bởi 20%.
Sau khi rèn giũa, làm mát nhanh (nước hoặc không khí) là rất quan trọng để ngăn ngừa kết tủa pha sigma.
- 310S: Rèn tại 1100Mạnh1200 ° C., với phạm vi làm việc hẹp để tránh sự hình thành pha sigma (Trên 950 ° C.).
- Khả năng gia công:
Cả hai hợp kim đều có xu hướng làm việc cứng trong quá trình gia công, Nhưng 314, nội dung silicon cao hơn làm trầm trọng thêm công cụ.
Sử dụng Các công cụ carbide dựa trên coban với các góc cào cao (15Hàng20 °) và chất làm mát phong phú để quản lý nhiệt:
-
- 310S: Tốc độ gia công của 50–70 m/tôi để biến hoạt động, với bề mặt hoàn thiện của RA 1.6 Ném3.2 μM có thể đạt được với sự bôi trơn thích hợp.
- 314: Giảm xuống 40–60 m/tôi Để giảm thiểu công cụ bong tróc, tăng thời gian gia công bằng cách 25% cho các tính năng tương đương.


Xử lý nhiệt: Ủ và giảm căng thẳng
- Ủ giải pháp:
-
- Cả hai hợp kim đều yêu cầu sưởi ấm 1050Mạnh1150 ° C. tiếp theo là dập tắt để hòa tan cacbua và đồng nhất hóa cấu trúc vi mô.
310S đạt được sự mềm mại đầy đủ (≤187 Hb) với quá trình này, trong khi 314 đạt ≤201 HB, Cân bằng độ cứng và độ dẻo.
- Cả hai hợp kim đều yêu cầu sưởi ấm 1050Mạnh1150 ° C. tiếp theo là dập tắt để hòa tan cacbua và đồng nhất hóa cấu trúc vi mô.
- Cứu trợ căng thẳng:
Cho các thành phần hàn, Cứu trợ căng thẳng tại 850Mùi900 ° C. trong 1 giờ2 giờ làm giảm ứng suất dư mà không thúc đẩy kết tủa cacbua, một thông lệ phổ biến trong các tiêu đề nồi hơi 310s và 314 giá đỡ lò nung.
8. Các ứng dụng điển hình của SUS 310S VS. AISI 314 thép không gỉ
Trong môi trường nhiệt độ cao, Chọn đúng hợp kim thép không gỉ có thể ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn hoạt động, khoảng thời gian bảo trì, và tuổi thọ tổng thể hệ thống.
SUS 310S và AISI 314 thép không gỉ, Cả hai thép không gỉ austenitic với khả năng chống nhiệt tuyệt vời, được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác nhau.
Tuy nhiên, Mỗi hợp kim thể hiện những điểm mạnh độc đáo làm cho nó phù hợp hơn cho các ứng dụng cụ thể.


Ứng dụng của thép không gỉ SUS 310S
Ngành công nghiệp: Hóa dầu và tinh chế
Ứng dụng: SUS 310s thường được sử dụng trong việc cải cách lò nung, ống rạng rỡ, và cuộn dây ethylene.
Sự kết hợp giữa cường độ nhiệt độ cao và khả năng hàn tốt làm cho nó rất phù hợp cho cả hai thành phần tĩnh và chế tạo hoạt động trong điều kiện oxy hóa.
Ngành công nghiệp: Phát điện
Ứng dụng: Hợp kim này được sử dụng trong các ống siêu nhiệt, trao đổi nhiệt, và các thành phần nồi hơi,
Trường hợp khả năng chống xe đạp nhiệt và biến dạng creep của nó đảm bảo hiệu suất nhất quán theo thời gian.
Ngành công nghiệp: Luyện kim và xử lý nhiệt
Ứng dụng: SUS 310S được áp dụng rộng rãi trong bộ băng qua lò, vặn lại, và vòi phun.
Nó duy trì tính toàn vẹn cấu trúc dưới sự gia nhiệt liên tục, và hàm lượng carbon thấp của nó làm giảm nguy cơ nhạy cảm trong quá trình hàn hoặc dịch vụ mở rộng.
Ngành công nghiệp: Sản xuất xi măng và gốm sứ
Ứng dụng: Trong lò quay và tấm chắn nhiệt, SUS 310S cung cấp khả năng chống oxy hóa tuyệt vời, cùng với đủ linh hoạt cơ học để chịu được cú sốc nhiệt và rung động.
Ngành công nghiệp: Thiếu chất thải
Ứng dụng: Các thành phần như ống dẫn khí thải và hệ thống xử lý tro được hưởng lợi từ khả năng chống ăn mòn từ khí axit và dư lượng nhiệt độ cao.
Ngành công nghiệp: Chế tạo và công cụ hàn
Ứng dụng: Do khả năng hàn và khả năng chống cong vênh của nó, SUS 310S được ưa chuộng cho đồ gá, Đồ đạc hàn, và các cấu trúc hỗ trợ tiếp xúc với ứng suất nhiệt.
Ứng dụng của AISI 314 thép không gỉ
Ngành công nghiệp: Lò công nghiệp
Ứng dụng: AISI 314 được sử dụng rộng rãi trong cửa lò, tấm rạng rỡ, Bộ phận sưởi ấm hỗ trợ,
và dấu ngoặc. Hàm lượng silicon cao hơn của nó giúp tăng cường khả năng chống oxy hóa và bụi kim loại ở nhiệt độ vượt quá 1100 °C.
Ngành công nghiệp: Xử lý thủy tinh và gốm sứ
Ứng dụng: Ống bảo vệ cặp nhiệt và lớp lót lò nướng được làm từ AISI 314 chịu được tiếp xúc kéo dài với nhiệt độ cực cao và các lớp bị ăn mòn.
Ngành công nghiệp: Sản xuất thép
Ứng dụng: Hợp kim này hoạt động một cách đáng tin cậy trong đường ray lò nhiệt độ cao, dầm trượt, Và ngâm vỏ hố, trong đó cả điện trở tỷ lệ và sức mạnh cơ học là điều cần thiết.
Ngành công nghiệp: Thiết bị xử lý nhiệt
Ứng dụng: Trong hộp ủ, Radiant hỗ trợ, và chế hòa khí buồng,
AISI 314, khả năng chống cháy và nitrid hóa cung cấp tuổi thọ cao, môi trường nhiệt cao.
Ngành công nghiệp: Kiểm soát khí thải và phát thải
Ứng dụng: AISI 314 được sử dụng trong vỏ bộ chuyển đổi xúc tác, ống khói,
và các rào cản nhiệt trong hệ thống ống xả tua bin diesel và khí do khả năng chịu được quá trình oxy hóa nóng và ăn mòn khí thải.
Ngành công nghiệp: Ngành hóa học và năng lượng
Ứng dụng: Nó cũng được chọn cho các thành phần trong hệ thống khí hóa than và lò phản ứng tổng hợp, Trường hợp điện trở oxy hóa và độ tin cậy cấu trúc của nó ở nhiệt độ cao là rất quan trọng.
9. Ưu điểm và nhược điểm của SUS 310S VS. AISI 314 thép không gỉ


310s của nó (Chỉ cần G4303 / UNS S31008)
Ưu điểm của SUS 310s
- Khả năng hàn vượt trội: Carbon thấp (.0.08%) giảm thiểu kết tủa cacbua, Loại bỏ điều trị nhiệt sau khi hàn (PWHT) cho hầu hết các ứng dụng.
- Hiệu quả về chi phí: 10Cắt cao 15% so với 314 Do nội dung Ni/Si thấp hơn; Lý tưởng để sử dụng quy mô lớn ở nhiệt độ vừa phải (800Mạnh1100 ° C.).
- Khả năng định dạng lạnh tuyệt vời: Độ dẻo cao (≥40% độ giãn dài) Cho phép các hình dạng phức tạp thông qua việc dập/lăn mà không cần ủ.
- Chống oxy hóa: Tỷ lệ CR₂O₃ ổn định trong không khí khô/Co₂ lên đến 1150 ° C, Thích hợp cho lò xử lý nhiệt và cấu trúc hàn.
Nhược điểm của SUS 310s
- Sức mạnh thấp thấp hơn: Sức mạnh vỡ creep ~ thấp hơn 37,5% so với 314 ở 900 ° C. (25 MPA vs. 40 MPa).
- Dễ bị côi hóa chứa/sunfat hóa: Ít kháng thuốc vào carbon/lưu huỳnh trong môi trường hung hăng (ví dụ., Máy khí hóa than, nhà máy lọc dầu).
- Điện trở nhiệt theo chu kỳ hạn chế: Dễ bị tỷ lệ spalling ở giới hạn nhiệt độ trên, không phù hợp cho việc đạp xe nhiệt nghiêm trọng.
AISI 314 (ASTM A240 / Hoa Kỳ S31400)
Ưu điểm của AISI 314
- Kháng nhiệt cực độ: Hoạt động lên tới 1200 ° C với tỷ lệ SiO₂-cr₂o₃, 50° C cao hơn 310s; Kháng vượt trội hơn đối với chất sulfidation/cacbol.
- Sức mạnh leo cao hơn: 85 MPA và 800 ° C. (310S: 60 MPa) Và 40 MPA và 900 ° C., quan trọng đối với các thành phần chịu tải (ví dụ., Lò nung hỗ trợ, bộ phận tuabin).
- Khả năng chịu đựng môi trường hung hăng: Chống lại kiềm/nitrid hóa trong các ứng dụng xi măng/amoniac thông qua quy mô tăng cường silicon.
Nhược điểm của AISI 314
- Hàn phức tạp: Yêu cầu làm nóng trước (200Mùi300 ° C.) và PWHT cho các phần dày, Tăng chi phí chế tạo thêm 20 0%.
- Độ dẻo thấp hơn: Giảm độ giãn dài (≥35%) Giới hạn hình thành lạnh; phù hợp hơn cho việc rèn/đúc nóng.
- Chi phí cao cấp: 10Càng đắt hơn 15% do nội dung Ni/Si cao hơn; Tính khả dụng hạn chế cho các hình dạng tùy chỉnh.
- Rủi ro pha Sigma: Sử dụng kéo dài >950° C có thể làm giảm độ dẻo thông qua kết tủa pha Sigma.
10. Bảng so sánh tóm tắt: SUS 310S so với. AISI 314 thép không gỉ
Tài sản | 310s của nó | AISI 314 |
---|---|---|
Chỉ định tiêu chuẩn | Jis g4303 310s của nó | ASTM A240 / Hoa Kỳ S31400 |
crom (Cr) | 24.0–26.0% | 23.0–26.0% |
Niken (TRONG) | 19.0–22,0% | 19.0–22,0% |
Silicon (Và) | ≤1,50% | 1.50–3.00% (SI cao cho khả năng chống oxy hóa) |
Cacbon (C) | .0.08% (carbon thấp để cải thiện khả năng hàn) | ≤0,25% (carbon cao hơn cho sức mạnh creep) |
Độ bền kéo (MPa) | ~ 550 MPa | ~ 620 MPa |
Sức mạnh năng suất (0.2% bù lại) | ~ 205 MPa | ~ 240 MPa |
Độ giãn dài (%) | ≥40% | ≥30% |
Tỉ trọng (g/cm³) |
7.90 | 7.90 |
Phạm vi nóng chảy (°C) | 1398Mạnh1454 ° C. | 1400Mạnh1455 ° C. |
Độ dẫn nhiệt (W/m · k @ 100 ° C.) | ~ 14.2 | ~ 16.3 |
Nhiệt độ dịch vụ tối đa (oxy hóa) | ~ 1100 ° C. | ~ 1150 ° C. |
Chống oxy hóa | Xuất sắc (Tốt cho điều kiện tuần hoàn) | Thượng đẳng (Do SI cao hơn) |
Kháng khí hóa | Vừa phải | Tốt |
Tính hàn | Xuất sắc (Carbon thấp giảm thiểu sự nhạy cảm) | Hội chợ (C cao hơn có thể gây ra vết nứt nóng) |
Dễ dàng chế tạo | Tốt (Các hình thức và mối hàn dễ dàng) | Hội chợ (khó hình thành và máy) |
Khả năng chống creep | Vừa phải | Cao hơn (được tăng cường bởi carbon và silicon) |
Ứng dụng điển hình | Bộ trao đổi nhiệt, Các bộ phận lò, Thành phần hàn | Cửa lò, hỗ trợ, Các bộ phận cảm ứng cao tĩnh |
Phù hợp nhất cho | Sưởi ấm theo chu kỳ, Hệ thống hàn | Môi trường tĩnh nhiệt độ cao kéo dài |
11. Phần kết luận
Trong dịch vụ nhiệt độ cao, 310s của nó Và AISI 314 Thép không gỉ đều mang lại hiệu suất austenitic đáng tin cậy, nhưng họ phục vụ các ưu tiên khác nhau.
Chọn 310S Khi chế tạo dễ dàng, Kiểm soát nhạy cảm carbon thấp, và khả năng chống creep vừa phải đủ.
chọn tham gia 314 Khi điện trở oxy hóa theo chu kỳ, Sức mạnh quy mô tăng cường silicon, và độ bền tăng cường thống trị tiêu chí thiết kế của bạn.
Bằng cách sắp xếp lựa chọn hợp kim với nhiệt độ hoạt động của bạn, bầu không khí, và chiến lược hàn, Bạn sẽ tối đa hóa cuộc sống thành phần, giảm thiểu bảo trì, và đảm bảo an toàn, Hoạt động thực vật hiệu quả.
Chọn Deze có nghĩa là chọn giải pháp nhiệt độ cao dài hạn và đáng tin cậy.
Khách hàng của chúng tôi bao gồm nhiều nhà sản xuất thiết bị đa quốc gia và nhà thầu kỹ thuật,
người đã xác minh hiệu suất ổn định của CÁI NÀY Sản phẩm dưới nhiệt độ cao, ăn mòn, và điều kiện chu kỳ nhiệt trong hoạt động lâu dài.
Nếu bạn cần thông tin kỹ thuật, mẫu, hoặc trích dẫn, xin vui lòng liên hệ với cái này Đội chuyên nghiệp.
Chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn phản hồi nhanh chóng và hỗ trợ cấp độ kỹ thuật.
Câu hỏi thường gặp
Cái nào tốt hơn, Sus 310s hoặc cầu xin 314 thép không gỉ?
Câu trả lời phụ thuộc vào ứng dụng. 310s của nó tốt hơn cho các ứng dụng liên quan đến đạp xe nhiệt thường xuyên, hàn, và bịa đặt,
do nó Hàm lượng carbon thấp, làm tăng khả năng hàn và giảm nguy cơ ăn mòn giữa các hạt.
Mặt khác, AISI 314 phù hợp hơn cho các thành phần tĩnh tiếp xúc với Nhiệt độ cực kỳ cao (lên đến 1150 °C), Cảm ơn nó Hàm lượng silic và carbon cao hơn, cung cấp quá trình oxy hóa và khả năng chống creep vượt trội.
Tóm lại:
- Chọn SUS 310S cho tính linh hoạt, khả năng hàn, và điều kiện nhiệt theo chu kỳ.
- Chọn Aisi 314 Đối với môi trường nhiệt độ cao liên tục và khả năng chống oxy hóa tăng cường.
Những gì kéo dài lâu hơn: Sus 310s hoặc cầu xin 314?
TRONG điều kiện nhiệt theo chu kỳ hoặc hệ thống hàn, 310s của nó thường thể hiện tuổi thọ dịch vụ dài hơn do khả năng chống lại sự nhạy cảm và mệt mỏi nhiệt.
Tuy nhiên, TRONG khô, Môi trường tĩnh nhiệt độ cao, AISI 314 có thể vượt trội so với SUS 310S vì hàm lượng silicon cao hơn của nó cung cấp khả năng chống oxy hóa vượt trội và độ bám dính quy mô.
Tuổi thọ phụ thuộc vào:
- Phạm vi nhiệt độ
- Điều kiện môi trường (oxy hóa, khí hóa, vân vân.)
- Phương pháp căng thẳng và chế tạo cơ học
Tại sao SUS 310 được ưa thích hơn AISI 314 trong các cấu trúc hàn?
310s của nó chứa ≤0,08% carbon, làm giảm đáng kể sự hình thành cacbua crom ở ranh giới hạt trong quá trình hàn.
Điều này cải thiện khả năng chống ăn mòn giữa các hạt, đặc biệt là trong dịch vụ nhiệt độ cao.
Ngược lại, AISI 314 có hàm lượng carbon cao hơn (lên đến 0.25%), điều đó có thể dẫn đến Sự nhạy cảm và vết nứt nóng Trong quá trình hàn trừ khi được kiểm soát cẩn thận với các phương pháp điều trị nhiệt sau khi hàn thích hợp.
Như vậy, SUS 310S thường là hợp kim được lựa chọn Các tổ hợp được chế tạo hoặc hàn đồng hồ.
Tại sao Aisi là 314 được chọn trên SUS 310S cho nhiệt độ cực cao?
AISI 314 chứa 1.5Cấm3.0% silicon, so với ≤1,5% trong SUS 310s.
Silicon nâng cao này tăng cường chống oxy hóa và cho phép Aisi 314 để duy trì độ bám dính quy mô bảo vệ tại Nhiệt độ lên đến 1150 °C,
làm cho nó lý tưởng cho Lò công nghiệp, các yếu tố nóng, và ống xả nhiệt độ cao.
Hơn thế nữa, Hàm lượng carbon cao hơn của nó góp phần cải thiện Creep Sức mạnh Dưới căng thẳng kéo dài.
Điều này làm cho Aisi 314 một ứng cử viên mạnh mẽ cho tĩnh, Phơi nhiễm lâu dài trong khí quyển oxy hóa hoặc khô.
SUS 310S VS có thể. AISI 314 được sử dụng thay thế cho nhau?
Trong khi họ chia sẻ hóa học cơ sở tương tự và cả hai đều thuộc về họ thép không gỉ Austenitic, Khả năng thay thế là hạn chế.
Trong các ứng dụng yêu cầu hàn hoặc đạp xe nhiệt, SUS 310S đáng tin cậy hơn.
Ngược lại, trong các ứng dụng oxy hóa nhiệt độ cao, AISI 314 nên được ưu tiên. Kỹ sư phải đánh giá:
- Nhiệt độ dịch vụ
- Môi trường phơi nhiễm
- Tải cơ học
- Yêu cầu chế tạo
Luôn luôn tham khảo Tiêu chuẩn kỹ thuật và các yếu tố an toàn trước khi thay thế một lớp cho lớp kia.