310S900-1,000도 산화 세계의 주력 제품인 25Cr-20Ni 오스테나이트는 용광로 설비, 복사관 및 열처리 하드웨어에 사용됩니다. 이 가이드에서는 화학적 성질, 온도 한계, 실패 지점, 올바르게 지정하는 방법을 다룹니다.
310S란?
310S(UNS S31008, EN 1.4845)는 일반적인 오스테나이트 등급 중 크롬-니켈 조합이 가장 높은 완전 오스테나이트 스테인리스강입니다. 산화 저항성, 유지된 연성 및 적당한 가격으로 인해 산화 대기에서 800도 이상 유지되는 부품에 대한 기본 선택이 됩니다.
한 눈에 보는 화학
| 요소 | 한계, % | 역할 |
| Cr | 24.0 - 26.0 | 보호용 Cr2O3 스케일 형성 |
| 니 | 19.0 - 22.0 | 오스테나이트 안정화, 순환 저항 |
| C | 0.08 max | "S": 용접 부위의 감작을 방지합니다. |
| 망간 / 시 | 2.0 / 최대 1.5 | Si는 온도에서 스케일 접착력을 향상시킵니다. |
| 철 | 균형 | 행렬 |
기계적 성질(ASTM A240)
| 재산 | 최저한의 |
| 인장강도 | 515MPa(75ksi) |
| 항복 강도 | 205MPa(30ksi) |
| 연장 | 40% |
| 경도 | 최대 95HRB |
1,000도 법칙
310S는 연속 산화 사용 시 약 1,000도, 간헐 사용 시 약 925도 등급을 갖습니다. 1,000도 이상에서는 산화 속도가 급격하게 가속됩니다. 1,050도에서의 금속 손실은 950도에서의 금속 손실의 대략 3배이므로 설계 시 벽을 추가하거나 검사 간격을 단축해야 합니다.
310 vs 310S: 탄소 차이
310은 최대 0.25%의 탄소를 허용합니다. 310S는 이를 0.08%로 제한합니다. 용접 구조에서 저탄소는 열 영향부에서 크롬 탄화물 감작을 방지하므로 310S는 바로 사용 가능한 용접 구성품에 적합한 등급입니다.
310S vs 310H: 업그레이드 시기
310H(UNS S31009)는 0.04-0.10%의 탄소를 함유하여 탄화물 강화 및 700도 이상의 높은 코드 허용 응력을 추가합니다. 규칙: 고온 압력 부품 및 튜브용으로 310H를 구입하고, 용접된 비압력 하드웨어용으로 310S를 구입하십시오.
310S가 작동하는 곳
- 퍼니스 머플, 레토르트 및 복사관 쉴드
- 철강 공장의 어닐링 커버 및 내부 후드
- 연속로의 롤러 노상 구성 요소
- 열전대 보호 튜브
- 고온 열교환기 튜브
- 가마 및 건조기 구성 요소
310S가 실패하는 경우
- 1,000도 이상에서 일정하게 유지 - 스케일 파손 및 금속 손실 가속화
- 환원 또는 황화 대기에서 - Cr2O3가 공격받습니다. 니켈 함량이 높은 합금을 사용
- 700도 이상의 지속적인 하중에서는 산화가 아닌 크리프가 한계입니다. 310H를 사용하세요
- 650-950도에서 장시간 노출되면 시그마 상이 합금을 부서지게 합니다. 조심해서 다루다
3개 라인으로 용접
일치하는 310 필러(AWS E310 / ER310)를 사용하여 용접합니다. 예열은 필요하지 않지만 열 입력을 적당하게 유지하고 층간 온도를 낮게 유지합니다. 완전 오스테나이트 용접 풀은 뜨거워지면 균열에 민감합니다. 저탄소 베이스는 고온 서비스를 위해 열 영향부를 건전하게 유지합니다.
물리적 사실
| 재산 | 값 |
| 밀도 | 7.9g/cm3 |
| 녹는 범위 | 1400 - 1450도 |
| 구조 | 오스테나이트, 비자성 |
| 탄성 계수 | 200 GPa |
구매 체크리스트
- 등급 및 표준: "310S, UNS S31008, ASTM A240"(접시) 또는 "TP310S, ASTM A312"(파이프)
- 문의 의무: 최대 금속 온도, 연속 또는 순환
- 분위기: 산화, 환원 또는 황 함유 - 합금 결정은 이에 따라 달라집니다.
- 온도에서의 압력 또는 지속 부하 - 310S, 310H 이상 선택
- 인증서: 열화학 및 인장 결과가 포함된 EN 10204 3.1
FAQ
Q: 310S는 1,000도 이상에서도 사용할 수 있나요?
A: 짧은 여행이나 가벼운 부하의 부품에만 해당됩니다. 1,000도 이상에서는 산화 속도가 급격히 가속화되므로 설계에 추가 벽이 있거나 검사 간격이 짧아져야 합니다. 1,000도 이상의 안정적인 사용을 위해서는 니켈 등급이 높은 제품을 살펴보세요.
Q: 310과 310S의 차이점은 무엇입니까?
A: 탄소. 310는 최대 0.25%의 탄소를 허용하며, 310S는 이를 0.08%로 제한합니다. 저탄소는 용접 시 크롬 탄화물 감작을 방지하므로 310S는 용접로 부품에 적합한 등급입니다.
Q: 310S 고정 장치를 차갑게 들어 올렸을 때 왜 균열이 생겼습니까?
A: 시그마 단계일 가능성이 높습니다. 650-950도 범위에서 장시간 노출되면 시그마가 침전되어 실온에서 합금이 부서집니다. 이는 재료 결함이 아닌 서비스 이력 조건이며, 냉간 취급 전 수년간의 고온 서비스 이후 구성 요소를 점검해야 한다고 주장합니다.
Q: 핫 서비스에서 310S가 316L을 대체할 수 있습니까?
A: 고온에서는 확실히 그렇습니다. - 310S는 크롬과 니켈을 대략 두 배로 함유하고 스케일을 약 1,000도까지 유지하는데 비해 316L은 약 800도입니다. 주변 온도 또는 약간의 부식성 온도에서는 316L이 더 저렴하고 더 일반적인 선택입니다.
Q: 언제 310S 대신 310H를 사용해야 합니까?
A: 부품이 약 700도 이상의 압력이나 지속 하중을 받는 경우. 310H의 고탄소(0.04-0.10%)는 탄화물 강화 및 더 높은 코드 허용 응력을 제공합니다. 용접된 비압력 하드웨어는 310S와 함께 유지됩니다.
