Allgemeine Eigenschaften
Alloy 310 (UNS S31000) ist ein austenitischer Edelstahl, der für den Einsatz in korrosionsbeständigen Hochtemperaturanwendungen entwickelt wurde. Die Legierung widersteht einer Oxidation bis zu 2010 °F (1100 °C) unter leicht zyklischen Bedingungen.
Aufgrund seines hohen Chrom- und moderaten Nickelgehalts ist Alloy 310 resistent gegen Sulfidierung und kann auch in mäßig aufkohlenden Atmosphären verwendet werden.
Die strengeren Aufkohlungsatmosphären thermischer Prozessanlagen erfordern normalerweise Nickellegierungen wie 330 (UNS N08330). Alloy 310 kann in leicht oxidierenden, nitrierenden, zementierenden und thermischen Wechselanwendungen eingesetzt werden, allerdings muss die maximale Betriebstemperatur reduziert werden. Alloy 310 findet auch Verwendung in kryogenen Anwendungen mit geringer magnetischer Permeabilität und Zähigkeit bis -450oF (-268oC). Beim Erhitzen auf 650–950 °C (1202–1742 °F) unterliegt die Legierung einer Sigmaphasenausscheidung. Durch eine Lösungsglühbehandlung bei 2012–2102 °F (1100–1150 °C) wird ein gewisser Grad an Zähigkeit wiederhergestellt.
310S (UNS S31008) ist die kohlenstoffarme Version der Legierung. Es dient der Vereinfachung der Herstellung. 310H (UNS S31009) ist eine Modifikation mit hohem Kohlenstoffgehalt, die für eine verbesserte Kriechfestigkeit entwickelt wurde. In den meisten Fällen können die Korngröße und der Kohlenstoffgehalt der Platte sowohl die 310S- als auch die 310H-Anforderungen erfüllen.
Alloy 310 lässt sich problemlos mit Standardverfahren in der Werkstatt schweißen und verarbeiten.
Anwendungen
- Kryokomponenten
- Lebensmittelverarbeitung
- Öfen – Brenner, Türen, Ventilatoren, Rohrleitungen und Rekuperatoren
- Wirbelschichtöfen – Kohlebrennkammern, Gitter, Rohrleitungen, Windkästen
- Erzverarbeitung/Stahlwerke – Hütten- und Stahlschmelzanlagen, Stranggussanlagen
- Erdölraffinierung – katalytische Rückgewinnungssysteme, Fackeln, Rekuperatoren, Rohraufhänger
- Energieerzeugung – Kohlevergaser-Einbauten, Kohlenstaubbrenner, Rohraufhänger
- Sinter-/Zementanlagen – Brenner, Brennerschilde, Zuführ- und Abführsysteme, Windkästen
- Thermische Verarbeitung – Glühabdeckungen und -kästen, Brennergitter, Türen, Ventilatoren, Muffeln und Retorten, Rekuperatoren, Hubbalken
Standards
ASTM........A 240
ASME........SA 240
AMS.........5521
Korrosionsbeständigkeit
Nasse Korrosion
Alloy 310 ist nicht für den Einsatz in nassen, korrosiven Umgebungen ausgelegt. Der hohe Kohlenstoffgehalt, der zur Verbesserung der Kriecheigenschaften vorhanden ist, wirkt sich nachteilig auf die Korrosionsbeständigkeit von Wasser aus. Die Legierung neigt nach längerer Einwirkung hoher Temperaturen zu interkristalliner Korrosion. Aufgrund seines hohen Chromgehalts (25 %) ist Alloy 310 jedoch korrosionsbeständiger als die meisten hitzebeständigen Legierungen.
Hochtemperaturkorrosion
Der hohe Chrom- (25 %) und Siliziumgehalt (0,6 %) der Legierung 310 machen sie in den meisten Betriebsumgebungen widerstandsfähiger gegen Hochtemperaturkorrosion. Die Betriebstemperaturen sind unten aufgeführt.
Oxidierende Bedingungen (maximaler Schwefelgehalt – 2 g/m3)
1922 °F (1050 °C) Dauerbetrieb
2012°F (1100°C) Spitzentemperatur
Oxidierende Bedingungen (maximaler Schwefelgehalt über 2 g/m3)
Maximaltemperatur 1742 °F (950 °C).
Atmosphäre mit niedrigem Sauerstoffgehalt (maximaler Schwefelgehalt – 2 g/m3)
Maximaltemperatur 1832 °F (1000 °C).
Nitrier- oder Aufkohlungsatmosphären
Maximal 1562 – 1742 °F (850 – 950 °C).
Die Legierung ist bei der Reduzierung nicht so gut wie Alloy 600 (UNS N06600) oder Alloy 800 (UNS N08800).
Nitrier- oder Aufkohlungsatmosphären, übertrifft aber unter diesen Bedingungen die meisten hitzebeständigen Edelstähle.
Kriecheigenschaften
Typische Kriecheigenschaften
| Temperatur |
Kriechdehnung (MPa) |
Kriechbruch (MPa) |
| °C |
°F |
1000 H |
10000 H |
100000 H |
1000 H |
10000 H |
100000 H |
| 600 |
1112 |
120 |
100 |
40 |
200 |
140 |
80 |
| 700 |
1292 |
50 |
35 |
20 |
80 |
45 |
20 |
| 800 |
1472 |
20 |
10 |
8 |
35 |
20 |
8 |
| 900 |
1652 |
10 |
6 |
3 |
15 |
10 |
5 |
| 1000 |
1832 |
5 |
3 |
1.5 |
9 |
4 |
2 |
Chemische Analyse
Gewichtsprozent (alle Werte sind Maximalwerte, sofern nicht anders angegeben)
| Element |
310 |
310S |
310H |
| Chrom |
24,0 Min.-26,0 Max. |
24,0 Min.-26,0 Max. |
24,0 Min.-26,0 Max. |
| Nickel |
19,0 Min.-22,0 Max. |
19,0 Min.-22,0 Max. |
19,0 Min.-22,0 Max. |
| Kohlenstoff |
0,25 |
0,08 |
0,40 Min. - 0,10 max. |
| Mangan |
2,00 |
2,00 |
2,00 |
| Phosphor |
0,045 |
0,045 |
0,045 |
| Sulfer |
0,030 |
0,030 |
0,030 |
| Silizium |
1,50 |
1,50 |
0,75 |
| Eisen |
Gleichgewicht |
Gleichgewicht |
Gleichgewicht |
Physikalische Eigenschaften
Dichte
0,285 Pfund/Zoll3
7,89 g/cm3
Spezifische Wärme
0,12 BTU/lb-°F (32 – 212 °F)
502 J/kg-°K (0 – 100°C)Elastizitätsmodul
28,5 x 106psi
196 GPa
Wärmeleitfähigkeit 212°F (100°C)
8,0 BTU/h/ft2/ft/°F
10,8 W/m-°KSchmelzbereich
2470 – 2555°F
1354 – 1402°CElektrischer Widerstand
30,7 Mikroohm-Zoll bei 68 °C
78,0 Mikroohm-cm bei 20 °C
Mechanische Eigenschaften
Typische Werte bei 20 °C (68 °F)
Streckgrenze
0,2 % Offset |
Ultimative Zugfestigkeit
Stärke |
Verlängerung
in 2 Zoll. |
Härte |
| psi (min.) |
(MPa) |
psi (min.) |
(MPa) |
% (min.) |
(max.) |
| 35.000 |
245 |
80.000 |
550 |
45 |
217 Brinell |
Fertigungsdaten
Alloy 310 lässt sich problemlos mit Standardverfahren in der Werkstatt schweißen und verarbeiten.
Warmumformung
Gleichmäßig auf 1742 – 2192 °F (950 – 1200 °C) erhitzen. Nach der Warmumformung ein Schlussglühen bei 1832 – 2101°F (
1000 – 1150°C) und anschließendes schnelles Abschrecken wird empfohlen.
Kaltumformung
Die Legierung ist ziemlich duktil und formt sich sehr ähnlich wie 316. Die Kaltumformung von Teilen, die über einen längeren Zeitraum hohen Temperaturen ausgesetzt sind, wird nicht empfohlen, da die Legierung einer Karbidausfällung und Sigmaphasenausscheidungen unterliegt.
Schweißen
Alloy 310 kann problemlos mit den meisten Standardverfahren geschweißt werden, einschließlich WIG, PLASMA, MIG, SMAW, SAW und FCAW.
HINWEIS: Die Informationen und Daten in diesem Produktdatenblatt sind nach unserem besten Wissen und Gewissen korrekt, dienen jedoch nur zu Informationszwecken und können jederzeit ohne vorherige Ankündigung geändert werden. Die für die Materialien vorgeschlagenen Anwendungen werden nur beschrieben, um den Lesern bei ihrer eigenen Beurteilung und Entscheidung zu helfen, und stellen weder Garantien noch eine ausdrückliche oder stillschweigende Gewährleistung der Eignung für diese oder andere Anwendungen dar.
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