SS310S در مقابل SS321هر دو درجه آستنیتی هستند. هر دو درجه حرارت بالا را کنترل می کنند. هر دو در یک برگه مشخصات ASTM A312 نشان داده می شوند. و با این حال، انتخاب اشتباه فقط باعث هدر رفتن پول نمی شود - می تواند یک خط کوره را به مدت سه هفته خاموش کند در حالی که لوله های اضطراری-تعویض را از آسیاب 6000 کیلومتر دورتر تهیه می کنید.
HT PIPE یک استSS 321وss 310sتامین کننده با تجربه صادرات 15+.با ما تماس بگیریدبرای اطلاعات بیشتر و نقل قول به صورت رایگان!
- SS310S (UNS S31008)آلیاژی با-کروم،-نیکل بالا است که برای مقاومت در برابر اکسیداسیون بهینه شده است. "S" نشاندهنده{3}}شیمی کربن کم (0.08٪ حداکثر) برای بهبود جوشپذیری و کاهش بارش کاربید در طول ساخت است.
- SS321 (UNS S32100)اساسا استاندارد 304 فولاد ضد زنگ تثبیت شده باتیتانیوم. تیتانیوم مشتاقانه با کربن پیوند می خورد و از سرقت کروم جلوگیری می کند و مرزهای دانه را در برابر خوردگی آسیب پذیر می کند.
فرم های محصول
میله و میله
بشقاب و ورق
کویل و نوار
لوله و لوله
اتصالات: فلنج، سه راهی، آرنج، کاهش دهنده و غیره
آهنگری: حلقه، شفت، دایره، بلوک و غیره
| عنصر | SS310S (wt%) | SS321 (wt%) |
|---|---|---|
| C | کمتر یا مساوی 0.08 | کمتر یا مساوی 0.08 |
| Cr | 24.0-26.0 | 17.0-19.0 |
| نی | 19.0-22.0 | 9.0-12.0 |
| Ti | - | 5×(C+N) دقیقه، حداکثر 0.70 |
| منگنز | کمتر یا مساوی 2.0 | کمتر یا مساوی 2.0 |
| سی | کمتر یا مساوی 1.5 | کمتر یا مساوی 0.75 |
| P | کمتر یا مساوی 0.045 | کمتر یا مساوی 0.045 |
| S | کمتر یا مساوی 0.030 | کمتر یا مساوی 0.030 |
| N | کمتر یا مساوی 0.10 | کمتر یا مساوی 0.10 |
عملکرد{0}در دمای بالا: جایی که 310S برچسب قیمت خود را به دست می آورد
اینجاست که این دو درجه به شدت از هم جدا می شوند و ساده سازی بیش از حد باعث شکست های مهندسی واقعی می شود.
مقاومت در برابر اکسیداسیون
310S یک مقیاس اکسید کروم را تشکیل می دهد که دست نخورده باقی می ماند و تا حدود 1100 درجه در سرویس مداوم با نوردهی متناوب تا 1150 درجه قابل تحمل است. ما لولههای کوره 310S را در یک واحد کراکر پتروشیمی عربستان مشاهده کردهایم که پس از 9 سال خدمات مداوم 1050 درجه هنوز هم کار میکنند. لایه اکسید در واقع بازسازی می شود اگر آسیب ببیند - آن را خراش می دهد و کروم دوباره-در عرض چند دقیقه اکسید می شود.
سقف مقاومت در برابر اکسیداسیون 321 حدود 870-900 درجه است. آن را پشت سر بگذارید و مقیاس اکسید شروع به پوسته شدن می کند - پوسته پوسته می شود و فلز تازه را در معرض حمله قرار می دهد. مکانیسم با آنچه در 304 میبینید متفاوت است (که با پوسته شدن سریع بالای 800 درجه مواجه میشود)، اما نتیجه نهایی یکسان است: تلفات فلز تسریع میشود و عمر مفید قطعه از بین میرود.
آستانه عملی:اگر دمای کار مداوم شما از 900 درجه بیشتر شود، مکالمه به پایان رسیده است. از 310S استفاده کنید. اجازه ندهید یک تامین کننده برای صرفه جویی در هزینه شما را با 321 صحبت کند - وقتی لوله در ماه 14 از کار بیفتد، پس انداز تبخیر می شود و شما جایگزین های اضطراری را با 40٪ حق بیمه تامین می کنید.
قدرت خزش و پارگی
در 600 درجه، هر دو گرید به طور یکسان عمل می کنند، ساختار تثبیت شده تیتانیوم- - 321 در واقع به آن یک مزیت جزئی در شکل پذیری خزشی می دهد. اما تصویر در دماهای بالاتر به طور چشمگیری معکوس می شود:
در 800 درجه، 310S تقریباً 60٪ از اتاق خود را حفظ می کند-استحکام کششی دمایی. 321 به حدود 45٪ کاهش می یابد.
در 1000 درجه، 310S همچنان یکپارچگی ساختاری مفید را حفظ میکند. 321 اساساً غیرقابل استفاده است - سرعت خزش آن از حد مجاز برای هر برنامه تحمل فشار- فراتر میرود.
برای لوله های سوپرهیتر دیگ که بر اساس ASME B31.1 یا EN 13480 طراحی شده اند، این تفاوت مستقیماً به محاسبات ضخامت دیواره تبدیل می شود. الفلوله 310Sممکن است در دیوار 4 میلی متری مشخص شود که در آن معادل 321 به 6 میلی متر نیاز دارد تا به همان 100000-ساعت عمر پارگی در 850 درجه برسد - و در آن نقطه، شکاف هزینه به طور قابل توجهی کاهش می یابد زیرا شما فلز بیشتری می خرید.
مقاومت در برابر چرخش حرارتی
این یک عامل دست کم گرفته شده است که بسیاری از پروژهها را از-غافلگیر میکند. کوره و تجهیزات عملیات حرارتی به ندرت در حالت ثابت کار می کنند - گاهی اوقات روزانه بالا و پایین می روند.
321 چرخه حرارتی را تا حدود 750 درجه به خوبی کنترل می کند. رسوبات کاربید تیتانیوم پایدار هستند و در طول دوچرخه سواری به طور قابل توجهی درشت نمی شوند، بنابراین حفاظت از خوردگی بین دانه ای در هزاران چرخه باقی می ماند.
310S ظریف تر است. محتوای نیکل بالای آن مقاومت بسیار خوبی در برابر خستگی حرارتی ایجاد میکند، اما دوچرخهسواری مکرر در محدوده 650-900 درجه میتواند بارش فاز سیگما را افزایش دهد - یک فاز بینفلزی سخت و شکننده که چقرمگی ضربه را کاهش میدهد. به همین دلیل است که بازپخت محلول (معمولاً در 1050-1150 درجه و به دنبال آن خنکسازی سریع) برای اجزای 310S در معرض چرخه شدید مشخص شده است. اگر تامین کننده شما از آنیل صرف نظر کند یا خیلی آهسته خنک شود، فاز سیگما در سرویس قرار می گیرد و لوله ها در محل جوش ترک خواهند خورد.
مقاومت در برابر خوردگی: نه به سادگی "310S Wins"
اینجاست که بسیاری از مقالات مقایسه اشتباه می کنند. آنها به شما می گویند 310S مقاومت در برابر خوردگی بهتری در سراسر تخته دارد. این فقط نیمی از واقعیت است و نیمی دیگر مهم است.
اتمسفر و خوردگی عمومی
برای قرار گرفتن در معرض اتمسفر عمومی و خدمات شیمیایی ملایم، هر دو درجه عملکرد قابل مقایسه ای دارند. فیلم اکسید کروم غیرفعال روی هر دو تشکیل می شود. مثلاً در یک اتمسفر دریایی در دمای محیط تفاوت معنی داری نخواهید دید.
اکسیداسیون در دمای بالا-
310S قاطعانه برنده می شود. محتوای کروم بالاتر آن باعث ایجاد مقیاس اکسید ضخیم تر و چسبنده تر می شود. در اتمسفر هوای 1000 درجه، 310S نرخ اکسیداسیون زیر 0.05 میلیمتر در سال. 321 را در همان دما نشان میدهد که فلز را در 5-10× آن نرخ - از دست میدهد که برای هر جزء با سرویس طولانی غیرقابل قبول است.
خوردگی بین دانه ای
این زمین چمن خانگی 321 است. پس از جوشکاری یا سرویس در محدوده حساسیت 425-870 درجه، افزودن تیتانیوم 321 از بارش کاربید کروم در مرزهای دانه جلوگیری می کند. اتصال جوش داده شده مقاومت کامل در برابر خوردگی را بدون عملیات حرارتی پس از جوش حفظ می کند.
310S، فاقد تثبیت تیتانیوم است، اگر در محدوده دمای بحرانی - نگه داشته شود، به ویژه در ناحیه تحت تأثیر گرما-جوش، میتواند حساس شود. برای جوشهای مقاطع ضخیم که در محدوده حساسیت به آرامی سرد میشوند، این یک خطر واقعی است. کاهش آن، آنیل کردن محلول پس از جوشکاری است، اما همیشه در یک نصب ساخته شده عملی نیست.
خط پایین:اگر کاربرد شما شامل جوشکاری و به دنبال آن سرویس در محدوده 400-870 درجه با محیط خورنده است، 321 با وجود محتوای آلیاژ پایینتر، اغلب انتخاب متالورژیکی مطمئنتری است. اگر در اتمسفر اکسید کننده بالای 900 درجه هستید، 310S تنها گزینه مناسب است.
سولفیداسیون و کربوریزاسیون
برای خدمات پالایشگاهی - به ویژه در فرآوری نفت خام خاورمیانه که سطوح گوگرد می تواند تهاجمی باشد - 310کروم بالای S مقاومت سولفیداسیون قابل توجهی بهتری را ارائه می دهد. اتمسفرهای کربورسازی (مثلاً کوره های ترک اتیلن) نیز به نفع 310S هستند، اگرچه گریدهای تخصصی مانند ریخته گری اصلاح شده HP-اغلب در شدیدترین خدمات کربورسازی مورد استفاده قرار می گیرند.
321 در مقایسه با استاندارد 304 مزیت خاصی در مقاومت سولفیداسیون یا کربوریزه شدن ندارد. اگر مشخصات پالایشگاه شما نیاز به مقاومت سولفیداسیون دارد، 321 را جایگزین نکنید.
جوش پذیری و ساخت: واقعیت کف مغازه
جوشکاری SS321
321به طور کلی یک درجه جوشکار-دوستانه در نظر گرفته می شود. تثبیت تیتانیوم به این معنی است که برای بازیابی مقاومت در برابر خوردگی - نیازی به بازپخت پس از محلول جوشی ندارید - که هزینه و مزیت لجستیکی قابل توجهی است، به ویژه برای جوشکاری میدانی در مجموعههای بزرگ.
فرآیندهای استاندارد GTAW (TIG) و SMAW (استیک) به خوبی کار می کنند. فلز پرکننده معمولاً به جای ER321 ER347 (نیوبیم-تثبیت شده) است، زیرا تیتانیوم به خوبی در قوس منتقل نمیشود. ما دیدهایم که برخی از مغازهها سعی کردهاند از پرکننده ER308L به دلایل هزینه استفاده کنند - این به صورت مکانیکی کار میکند اما محافظ خوردگی بین دانهای را قربانی میکند، بنابراین برای سرویسهای خورنده توصیه نمیشود.
ورودی گرما باید کنترل شود تا دمای بینگذر برای مقاطع نازک کمتر از 150 درجه باشد. برای جوشهای ضخیم-چند پاسی-، دانههای رشتهای به جای رسوبهای بافته به محدود کردن زمان در محدوده حساسیت کمک میکنند.
جوشکاری SS310S
310S خواستارتر است. محتوای بالای آلیاژ خطر ترکخوردگی داغ را افزایش میدهد - بهویژه ترکخوردگی انجماد در فلز جوش و ترک خوردگی مایعات در منطقه تحت تأثیر گرما-. این یک مشکل-به خوبی مستند شده در مورد جوش های کاملا آستنیتی است.
شیوه های کلیدی:
- از پرکننده منطبق (ER310) یا یک پرکننده آلیاژی کمی بیشتر-برای خدمات حیاتی استفاده کنید
- گرمای ورودی را کم نگه دارید - دانه های رشته، نه بافت
- دمای بین گذر را به شدت کنترل کنید (زیر 150 درجه)
- برای جلوگیری از ترک خوردن در حین انجماد، محدودیت را در اتصال به حداقل برسانید
- محلول پس از جوشکاری برای اعمال فشار بحرانی{0}}شامل آنیل می شود
سوالات متداول
س: آیا SS321 می تواند جایگزین SS310S شود؟
فقط در صورتی که دمای سرویس زیر 900 درجه باشد و اتمسفر به شدت سولفید یا کربورزه نباشد. برای هر چیزی بالاتر از 900 درجه، 321 جایگزین مناسبی نیست - با اکسیداسیون و پوسته پوسته شدن از بین می رود. هرگز بدون بررسی مهندسی جایگزین نکنید.
س: کدام درجه برای جوشکاری بهتر است؟
SS321 برای جوشکاری بخشنده تر است. تثبیت تیتانیوم نیاز به بازپخت محلول جوشی را در بیشتر کاربردها برطرف می کند. SS310S به کنترل دقیق رویه جوشکاری نیاز دارد (ورودی حرارت کم، مهره های رشته، دمای بین پاسی کنترل شده) و اغلب به بازپخت محلول برای خدمات حیاتی نیاز دارد.
س: محدودیت دما برای SS321 چقدر است؟
برای سرویس مداوم، 321 تقریباً 870-900 درجه است. برای سرویس های متناوب با چرخه حرارتی، توصیه می کنیم برای اطمینان از یکپارچگی ساختاری طولانی مدت، دمای زیر 800 درجه را حفظ کنید. بالاتر از 900 درجه، نرخ اکسیداسیون به سرعت افزایش می یابد و درجه دیگر مناسب نیست.
س: چرا SS310S بسیار گرانتر از SS321 است؟
تفاوت قیمت نشان دهنده هزینه مواد خام است. 310S حاوی 19-22٪ نیکل در مقابل 9-12٪ 321 و 24-26٪ کروم در مقابل 17-19٪ است. در قیمت فعلی نیکل، این تفاوت آلیاژ 800 تا 1200 دلار در هر تن است. تعادل حجم تولید کمتر است (310S یک درجه تخصصی است که در گرمای کوچکتر تولید می شود) و هزینه های پردازش بالاتر.
س: آیا SS310S به عملیات حرارتی پس از جوش- نیاز دارد؟
برای برنامههای غیر حساس و بخشهای نازک، خیر. برای جوشکاریهای حاوی فشار-در سرویسهای خورنده یا دمای بالا{3}، بازپخت محلول در 1050-1150 درجه و به دنبال آن خنکسازی سریع توصیه میشود تا کاربیدهای کروم ایجاد شده در طول جوشکاری حل شود و ریزساختار همگن شود.
س: آیا معادل های اروپایی وجود دارد؟
بله. SS310S با EN 1.4845 (X10CrNi25{15}}21) مطابقت دارد. SS321 مطابق با EN 1.4541 (X6CrNiTi18-10) است. برای کاربردهای آلمانی، AD 2000 W10 310S را برای استفاده از مخازن تحت فشار پوشش می دهد. در سفارشات خرید برای مواد اروپایی، همیشه به هر دو عنوان ASTM و EN اشاره کنید.
س: از چه فلز پرکننده برای جوشکاری SS321 استفاده کنم؟
به جای ER321 از پرکننده ER347 (نیوبیم{1}}تثبیت شده) استفاده کنید. تیتانیوم به طور موثر در قوس جوش منتقل نمی شود، بنابراین نیوبیم عملکرد تثبیت را در فلز جوش رسوب داده شده فراهم می کند. ER308L را می توان برای کاربردهای غیر مهم-استفاده کرد اما محافظت در برابر خوردگی بین دانه ای را ارائه نمی دهد.
س: چگونه می توانم تأیید کنم که نمره صحیح را دریافت کرده ام؟
PMI (شناسایی مواد مثبت) با استفاده از تجهیزات XRF یا OES دستی سریعترین روش است. برای راستیآزمایی کامل، یک MTR 3.1 یا 3.2 درخواست کنید و تجزیه و تحلیل حرارتی را در برابر محدودیتهای ترکیب ASTM A240 بررسی کنید. برای 321، بررسی کنید که محتوای تیتانیوم در محدوده باشد - این عنصری است که معمولاً توسط کارخانههای-سطح پایینتر "فراموش میشود".
س: تفاوت بین 310 و 310S چیست؟
علامت "S" نوع کربن کم-را نشان می دهد (C کمتر یا مساوی 0.08٪ در مقابل کمتر یا مساوی 0.25٪ برای استاندارد 310). کربن کمتر خطر حساسیت در حین جوشکاری و سرویس را در محدوده 425-870 درجه کاهش می دهد. تقریباً برای تمام برنامه های مدرن، 310S مشخص شده است. استاندارد 310 به ندرت در ساخت و سازهای جدید استفاده می شود.
