استیل 310
استنلس استیل 310 ، آلیاژی است با ترکیبی از خواص شکل پذیری خوب و قابلیت جوشکاری، که برای شرایط با دمای بالا طراحی شده است. این آلیاژ در مقابل حرارت مداوم در دماهای بالاتر از 1150 درجه سانتی گراد موجب کاهش گازهای سولفور می شوند. همچنین برای سرویس های متناوب تا دماهای بالاتر از 1040 درجه کاربرد دارند، پس میتوان گفت مهم ترین ویژگی ورق استیل 310 نسوز بودن و قابلیت استفاده از آن در دماهای بالا است. همچنین استیل 310 از نوع استیل های آستنیتی است و جذب آهن ربا نمی شود.
از استیل 310S در زمانی که محیط کار در محدوده دمای کمتر از حدی که معمولا به آن «دمای بالا» می گویند مرطوب است، استفاده می شود.مقدار کربن کمتر استیل 310S باعث کاهش مقاومت آن در درجه حرارت بالا در مقایسه با 310 شده است. استیل 310S ورژن کم کربن استیل 310 است که قابلیت جوشکاری بهتری داشته ولی استحکام دمای بالای آن در مقایسه با 310 کمتر است. استیل 310S، گزینه ای مناسب برای کاربردهای فوق سرد (کرایوژنیک) می باشد. این رده فولاد ضد زنگ، چقرمگی خود را در دمای فوق سرد حفظ می کند و همچنین در شرایط کرایط کرایوژنیک نفوذپذیری مغناطیسی پایینی خواهد داشت.
مانند سایر گرید های آستنیتی آنها دارای درجه سختی عالی حتی در درجه حرارت برودتی هستند، اگرچه گرید های دیگر نیز به طور معمول در این محیط استفاده شوند.استیل 310L (و نسخه های اختصاصی این گرید)، دارای حداکثر 0.03٪ کربن 310 است، که گاهی اوقات برای محیط های خورنده خاص مانند تولید اوره استفاده می شود.
خواص مهم استیل 310
این خواص برای محصولات مسطح (مانند پلیت، ورق یا کویل) تعیین شده است.خواص مشابه اما نه لزوما یکسان برای محصولات دیگر مانند لوله و نوار در مشخصات آنها مشخص شده است.
آلیاژ 310 فولاد ضد زنگ آستنیتی است که در دمای بالا، خواص عالی با قابلیت جوش پذیری و شکل پذیری عالی را ترکیب می کند. به طور معمول برای مواردی که دمای بالا مورد استفاده قرار می گیرد، کاربرد دارد، زیرا محتوای کروم و نیکل بالای آن، مقاومت در برابر خوردگی، مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون و مقاومت در دمای بالا تا 2100 درجه فارنهایت را فراهم میکند. با توجه به محتوای بالای کروم و نیکل، این نوع گرید در بیشتر محیط ها از فولاد ضدزنگ 304 یا 309 برتر است.
جدول وزنی ورق استیل
| ردیف | طول ورق استیل (mm) | عرض ورق استیل (mm) | ضخامت ورق استیل (mm) | وزن ورق استیل (kg) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2000 | 1000 | 0.4 | 6.2 |
| 2 | 2000 | 1000 | 0.5 | 8 |
| 3 | 2000 | 1000 | 0.6 | 10 |
| 4 | 2000 | 1000 | 0.7 | 11 |
| 5 | 2000 | 1000 | 0.8 | 13 |
| 6 | 2000 | 1000 | 0.9 | 14 |
| 7 | 2000 | 1000 | 1 | 16 |
| 8 | 2000 | 1000 | 1.25 | 20 |
| 9 | 2000 | 1000 | 1.5 | 24 |
| 10 | 2000 | 1000 | 2 | 32 |
| 11 | 2000 | 1000 | 3 | 48 |
مقاومت در برابر حرارت
چنانچه حرارت به صورت پیوسته باشد استیل 310 می تواند تا دمای 1150 درجه سانتی گراد در برابر اکسیداسیون و زنگ زدگی مقاومت داشته باشد و اگر حرارت متناوب باشد دمای اکسیداسیون استیل 310 بیش از 1040 درجه سانتی گراد است. از دیگر ویژگی های استیل 310 مقاومت خوب در برابر خستگی حرارتی و نوسانات دمایی است. در محیط هایی که گاز دی اکسید گوگرد در دمای بالا وجود دارد به طور گسترده ای از استیل 310 استفاده می شود. به علت وجود رسوب کاربید کروم در محدوده دمای 425-860 °C، استفاده مداوم از استیل 310 در این دما توصیه نمی شود، اما اغلب در دماهای بالا و پایین این محدوده به خوبی عمل می کند.
به طور کلی از استنلس استیل ۳۱۰ در دمای 800 تا 900 درجه سانتی گراد استفاده می شود. در دماهای بالاتر استیل 304H عملکرد بهتری خواهد داشت.
مقاومت در برابر خوردگی
میزان بالای کروم و نیکل در استیل ۳۱۰ علاوه بر افزایش مقاومت در برابر حرارت و نسوز بودن سبب افزایش مقاومت خوردگی، بخصوص در محیط های مرطوب شده است. استنلس استیل 310 در دمای محیط در برابر اسید نیتریک و تا دمای 425 درجه سانتی گراد در برابر نیترات ها مقاومت خوردگی خوبی دارد.
جدول آنالیز شیمیایی استیل 310 و 310S
| Fe | Ni(%) | Cr(%) | S(max%) | P(max%) | Si(max%) | Mn(max%) | C(max%) | Grade |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| balance | 19-22 | 24-26 | 0.03 | 0.045 | 1.5 | 2.0 | 0.25 | 310 |
| balance | 19-22 | 24-26 | 0.03 | 0.045 | 1.5 | 2.0 | 0.08 | 310S |
عملیات حرارتی استیل 310
معمولا بمنظور دستیابی به حداکثر مقاومت خوردگی ، آن را در محدوده دمایی 1150-1040 درجه سانتی گراد حرارت می دهند و سریع سرد می کنند. همچنین استیل ۳۱۰ را پس از 1000 ساعت کار در دمای بالای 650 درجه سانتی گراد آنیل می کنند تا رسوبات و کاربیدهای تشکیل شده حل شوند که در این صورت مقاومت به خوردگی و انعطاف پذیری آن افزایش می یابد.
جوشکاری استیل 310
ویژگی های خوب 310 قابلیت انجام همه روش های جوشکاری را برای آن فراهم کرده است. الکترود گرید 310S به طور کلی برای جوشکاری فیوز توصیه می شود. معمولا برای جوشکاری گرید 310 از روش جوش ذوبی و از الکترود ۳۱۰ استفاده می شود.
جدول خواص مکانیکی استیل ۳۱۰
| ماکزیمم سختی(HB) | ازدیاد طول (درصد) | استحکام تسلیم (MPa) | استحکام کششی (MPa) |
|---|---|---|---|
| 217 | 40 | 205 | 515 |
کاربرد
استیل ۳۱۰ کاربرد های بسیاری دارند که از این بین میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- قطعات کوره
- قطعات مشعل نفت
- جعبه کربورایزینگ
- مبدل های حرارتی
- سیم مایع جوشکاری و الکترود
- لوله های احتراق
- پوشش های آنیلینگ (بازپخت)
مشخصات صفحات و ورق استیل و استاندارد ساخت Stainless Steel 310/310S
| Grade | Stainless Steel 310/310S (UNS S31000/S31008) |
|---|---|
| Standard | ASTM A240 / ASME SA240 |
| Width | 1000mm, 1219mm, 1500mm, 1800mm, 2000mm, 2500mm, 3000mm, 3500mm, etc |
| Thickness | 4 mm To 100 mm |
| Length | 2000mm, 2440mm, 3000mm, 5800mm, 6000mm, etc |
| Surface | 2B, 2D, BA, NO.1, NO.4, NO.8, 8K, mirror, checkered, embossed, hair line, sand blast, Brush, etching, etc |
| Form | Sheets, Plates, Coils, Slatting Coils, Perforated Coils |
| Finish | Hot rolled plate (HR), Cold rolled sheet (CR), 2B, 2D, BA NO(8), SATIN (Met with Plastic Coated) |