310/310S耐热不锈钢
310/310S 合金( UNS S31000/S31008 ) 合金奥氏体不锈钢主要用于高温环境。其较高的铬含量及镍含量保证了良好的抗腐蚀能力及抗氧化能力。与奥氏体304 合金相比,它在室温下强度要高一点。
310/310S (UNS S31000) / (UNS S31008)
310一般属性
309/309S和310/310S奥氏体不锈钢经常被应用于高温环境下的作业。其较高的铬含量和镍含量确保了良好的耐腐蚀性和抗氧化性,与奥氏体304 合金相比,它在室温下强度要高一点。
310应用
高合金不锈钢通常表现出良好高温强度,抗蠕变性和抗环境腐蚀性。因此,它们被广泛应用于热处理行业的熔炉零部件,如:传送带,滚筒,炉头,耐火垫板,吊管架等。这些等级也应用到化学加工行业,用于承载热浓酸,氨水和二硫化物。在食物加工行业,这些等级用于与热乙酸和柠檬酸接触。
310化学成分
除特别说明外,以下的化学成分是根据ASTM A167和ASTM A240标准。
310合金 310S合金
(UNS S31000) (UNS S31008)
C 0.25 0.08
Mn 2.00 2.00
P 0.045 0.045
S 0.030 0.030
Si 1.75 1.50
Cr 24.00 最小值/26.00 最大值 24.00 最小值/26.00 最大值
Ni 19.00 最小值/22.00 最大值 19.00 最小值/22.00 最大值
Fe 剩余部分 剩余部分
310抗水溶液腐蚀
309/309S和310/310S主要用于高温环境下,可以有效利用它们的抗氧化性。但是,这些合金因为含铬量和含镍量高,对水溶液也具有一定的耐腐蚀性。
含镍量高使这些合金对氯化物应力龟裂腐蚀的抵抗力比18-8不锈钢稍好,尽管如此,但是309/309S和310/310S奥氏体不锈钢仍然容易受这种腐蚀的影响。
需要提高耐水溶液腐蚀的应用中,往往会用到310/310S,如:浓硝酸溶液中的作业,这种溶液中可能发生晶界择优腐蚀。
310高温抗氧化性
在多数情况下,金属合金都会与周围环境发生一定程度的化学反应。最常见的化学反应就是氧化:金属元素与氧气结合,生成氧化物。不锈钢通过铬元素的局部氧化使其具有抗氧化性,在铬元素局部氧化的过程中,可以形成一种非常稳定的氧化物(Cr2O3 氧化铬)。只要金属的铬含量充足,在金属表面即可形成一层连续的氧化铬绿,防止其他氧化物生成,并对金属起到保护作用。氧化率是由带点粒子的传输来控制的。当表面的锈皮越厚,氧化率就会大幅度下降,因为带点粒子传输的路径越远。这个过程叫钝化,也就是钝化膜形成的过程。
奥氏体不锈钢的抗氧化性可以通过铬含量来推算。耐高温的合金含铬量至少20%(重量百分百)。用镍成分代替铁成分也通常可以提供合金在高温下的性能。309/309S,310/310S是高合金材料,因此,具有相当好的抗氧化性。
310热处理/退火
对这些合金进行退火的主要原因是产生一个再结晶的微细结构,达到均匀晶粒度,分解有害的碳化铬沉淀物。要确保完全退火,必须把材料置于2050-2150°F (1120-1175°C)温度范围内每英寸厚度所需时间约30分钟。这仅仅是一般的做法。特殊的情况可能需要特殊的处理方法。适当退火后,这些等级在室温下主要是奥氏体,少量的铁素体也可能存在。