Confronto tra 309S e 310S: cromo ad alto-rispetto a-cromo ultraalto-nichel-nichel ad alta-temperatura di ossidazione-acciaio inossidabile austenitico resistente

309S e 310S sono entrambi acciai inossidabili austenitici resistenti all'-ossidazione ad alta temperatura-, con la differenza principale nel contenuto di cromo e nichel (310S: Cr=24.00-26.00%, Ni=19.00-22.00%; 309S: Cr=22.00-24.00%, Ni=12.00-15.00%). Il contenuto ultra-di cromo-nichel del 310S migliora ulteriormente la resistenza-all'ossidazione alle alte-temperature e la resistenza allo scorrimento viscoso, rendendoli adatti a diverse condizioni di servizio a temperature ultra-elevate.

Confronto dei parametri principali

Parametro	Acciaio inossidabile 309S	Acciaio inossidabile 310S
Composizione chimica (peso%)	C Inferiore o uguale a 0,08, Si Inferiore o uguale a 1,00, Mn Inferiore o uguale a 2,00, P Inferiore o uguale a 0,045, S Inferiore o uguale a 0,030, Cr=22.00-24.00, Ni=12.00-15.00, Fe=Balance	C Inferiore o uguale a 0,08, Si Inferiore o uguale a 1,00, Mn Inferiore o uguale a 2,00, P Inferiore o uguale a 0,045, S Inferiore o uguale a 0,030, Cr=24.00-26.00, Ni=19.00-22.00, Fe=Balance
Proprietà meccaniche (ricotto)	Resistenza alla trazione maggiore o uguale a 515MPa, carico di snervamento maggiore o uguale a 205MPa, allungamento maggiore o uguale al 40%, durezza inferiore o uguale a 217HB	Resistenza alla trazione maggiore o uguale a 515MPa, carico di snervamento maggiore o uguale a 205MPa, allungamento maggiore o uguale al 40%, durezza inferiore o uguale a 217HB
Temperatura di servizio	-196 gradi a 1050 gradi (servizio continuo)	Da -196 gradi a 1150 gradi (servizio continuo)
Resistenza allo scorrimento alle alte- temperature (1000 gradi)	Resistenza alla rottura al creep (1000 ore) Maggiore o uguale a 20 MPa	Resistenza alla rottura al creep (1000 ore) Maggiore o uguale a 35 MPa
Gradi equivalenti	SUS309S (JIS), EN 1.4828, UNS S30908	SUS310S (JIS), EN 1.4845, UNS S31008

Differenze chiave nelle prestazioni: 1. Resistenza all'ossidazione ad alta-temperatura: il contenuto ultra-di cromo-nichel del 310S forma una pellicola di ossido composito di Cr₂O₃-NiO più densa e stabile, che può resistere all'ossidazione a 1150 gradi; La resistenza all'ossidazione del 309S è insufficiente sopra i 1.050 gradi e la pellicola di ossido è soggetta a invecchiamento e sfaldamento. 2. Resistenza allo scorrimento viscoso a temperature elevate-: a 1.000 gradi, la resistenza alla rottura allo scorrimento viscoso a 1.000 ore del 310S è superiore del 75% rispetto al 309S, con una migliore stabilità strutturale a lungo-termine a temperature ultra-elevate e stress. 3. Resistenza alla corrosione: entrambi sono adatti per atmosfere ossidanti ad alta-temperatura; Il 310S ha una migliore resistenza alla corrosione in atmosfere di gas misti ad alta-temperatura (come gas di scarico contenenti SO₂, NOx) grazie al contenuto di nichel più elevato.. 4. Costo: il 310S è del 40-60% più costoso del 309S. 5. Formabilità: entrambi hanno una buona formabilità, ma il contenuto di lega più elevato del 310S porta a una maggiore resistenza alla deformazione e richiede una temperatura di formatura più elevata.

Distinzione degli scenari applicabili: 309S è adatto per componenti resistenti all'ossidazione ad alta-temperatura-inferiore a 1.050 gradi, come rivestimenti di forni industriali (inferiori o uguali a 1.050 gradi), condutture di gas di scarico ad alta-temperatura, attrezzature per forni per trattamento termico e componenti di camere di combustione di caldaie. rivestimenti per forni a temperatura ultra-alta (1050-1150 gradi), tubi di forni per cracking petrolchimico, componenti ad alta-temperatura per inceneritori di rifiuti e parti di apparecchiature di sinterizzazione ad alta temperatura.

Domande e risposte pratiche

D1: Perché il 310S può essere utilizzato a 1150 gradi mentre il 309S no? R1: Il contenuto di cromo (24-26%) e il contenuto di nichel (19-22%) del 310S sono superiori a quelli del 309S; la pellicola di ossido composito formata da un alto contenuto di cromo e nichel ha una maggiore stabilità alle alte temperature, che può prevenire l'ossidazione e l'erosione interna del metallo a 1150 gradi; La pellicola di ossido di 309S si decompone e si stacca sopra i 1050 gradi, causando un rapido guasto dei componenti.

D2: Qual è la differenza nella durata di servizio tra 309S e 310S nei rivestimenti per forni a temperatura ultra-elevata? A2: In atmosfera ossidante a 1100 gradi, la durata di servizio del 310S è maggiore o uguale a 5 anni, mentre la durata di servizio del 309S è inferiore o uguale a 1 anno; A questa temperatura, il 309S subirà un evidente assottigliamento e infragilimento dovuto all'ossidazione, che non può soddisfare i requisiti di servizio a lungo termine.

D3: Il 310S può essere utilizzato in ambienti con gas misti corrosivi ad alta-temperatura? R3: Sì. Il suo elevato contenuto di nichel migliora la resistenza alla-corrosione da solfuri e nitrati ad alta temperatura; è adatto per gas di scarico ad alta-temperatura contenenti SO₂, NOx e altri gas corrosivi, mentre il 309S è soggetto a corrosione per vaiolatura in tali ambienti.

Q4: Quali materiali di saldatura vengono utilizzati per 309S e 310S? A4: 309S utilizza filo di saldatura ER309L e 310S utilizza filo di saldatura ER310L; entrambi devono controllare l'apporto termico di saldatura (inferiore o uguale a 200J/mm) per evitare l'ingrossamento del grano; si consiglia un trattamento di passivazione post-saldatura per migliorare la compattezza del film di ossido.

Q5: Come selezionare tra 309S e 310S? A5: Scegli 309S se la temperatura di servizio è inferiore o uguale a 1050 gradi e il costo è un problema; scegli 310S se la temperatura di servizio è 1050-1150 gradi o se sono necessarie resistenza allo scorrimento a temperature ultra elevate e resistenza alla corrosione da gas misti, indipendentemente dal costo.