310S vs. 330 Edelstahl: Hochtemperatur-Nickel--legierte Legierungen

 

Was sind die chemische Zusammensetzung, die mechanischen Eigenschaften und die Hauptverwendungszwecke von 310S und 330?
Güteklasse 310S ist ein austenitischer Edelstahl mit hohem -Chromgehalt (25 %) und hohem -Nickelgehalt (20 %), der mit einem niedrigen Kohlenstoffgehalt stabilisiert ist. Alloy 330 enthält noch mehr Nickel (35-37 %) sowie 17–20 % Chrom und ist zusätzlich mit Silizium verstärkt. Diese Zusammensetzung verleiht 330 eine außergewöhnliche Beständigkeit gegen Thermoschock und Aufkohlung. Beide Legierungen behalten ihre gute Festigkeit und widerstehen der Ablagerung bei Temperaturen über 1000 Grad. . 310S wird üblicherweise für Ofenstrahlrohre, Pyrolyserohre und Hochtemperaturwärmetauscher verwendet. Alloy 330 ist für die anspruchsvollsten Anwendungen wie Strahlungsbrennerrohre, Glühabdeckungen und Reformer-Hardware in der petrochemischen Verarbeitung spezifiziert.

Was ist der wesentliche funktionale Unterschied in ihrer Hochtemperaturleistung?
Der Hauptunterschied liegt in ihrer Leistung bei Temperaturwechsel und in bestimmten Atmosphären.. 310S bietet eine hervorragende Oxidationsbeständigkeit in kontinuierlich oxidierenden Umgebungen mit hohen-Temperaturen. Der viel höhere Nickel- und Siliziumgehalt von 330 bietet jedoch eine bessere Beständigkeit gegen Aufkohlung (Kohlenstoffaufnahme) und Nitrierung. Außerdem weist es nach wiederholten Heiz- und Kühlzyklen eine bessere Duktilität und Beständigkeit gegen thermische Ermüdung auf, was es bei Anwendungen mit häufigen Temperaturschwankungen oder in Umgebungen, die Kohlenmonoxid oder Kohlenwasserstoffe enthalten, haltbarer macht.

In welchen Ofenatmosphären ist 330 dem 310S deutlich überlegen?
Alloy 330 ist in aufkohlenden und reduzierenden Atmosphären sowie in Umgebungen mit wechselnden oxidierenden und reduzierenden Bedingungen deutlich überlegen. Dazu gehören Wärmebehandlungsöfen mit Schutzatmosphäre, chemische Verarbeitungsreaktoren mit Crackung von Kohlenwasserstoffen und überall dort, wo die Atmosphäre reich an Kohlenmonoxid ist. Unter diesen Bedingungen kann 310S aufgrund der Kohlenstoffabsorption verspröden. Für ständig oxidierende Atmosphären (Luftüberschuss) bietet 310S eine hervorragende Leistung und ist häufig kostengünstiger.

Wie unterscheiden sich die Herstellungs- und Kostenaspekte zwischen diesen beiden Legierungen?
Beide Legierungen weisen hohe Kaltverfestigungsraten auf und erfordern mehr Leistung für die Formung und Bearbeitung. Das Schweißen ist mit passenden oder über-legierten Füllmetallen möglich, es wird jedoch ein Glühen nach-dem Schweißen empfohlen. Der Hauptaspekt sind die Kosten: Alloy 330 ist mit seinem sehr hohen Nickelgehalt deutlich teurer als 310S. Dieser Kostenunterschied erfordert, dass 330 nur dann spezifiziert werden sollte, wenn seine verbesserte Leistung unter bestimmten, schwierigen Bedingungen unbedingt erforderlich ist, um einen vorzeitigen Ausfall zu verhindern.

Was ist die endgültige Richtlinie für die Auswahl zwischen 310S und Alloy 330?
Befolgen Sie diese Hierarchie: Definieren Sie zunächst die maximale Betriebstemperatur und -atmosphäre. Für kontinuierliche, stabile Oxidationsbedingungen bis zu 1150 Grad ist 310S eine ausgezeichnete Wahl. Zweitens, wenn die Anwendung Temperaturwechsel, Aufkohlungspotentiale oder gemischte/reduzierende Atmosphären beinhaltet-insbesondere über 1000 Grad -Legierung 330 ist erforderlich. Bei der Entscheidung geht es im Wesentlichen darum, den spezifischen Widerstand der Legierung (Oxidation vs. Aufkohlung) an den vorherrschenden Fehlermechanismus in der Anwendung anzupassen. Ersetzen Sie 330 niemals durch 310S in einer aufkohlenden Umgebung.