Автор: Эмма, технический инженер по продажам. Рецензия: Итан, инженер по материалам. Обновлено: август 2026 года.
309S и 310S - этоаустенитные теплостойкие нержавеющие сталипредназначены для эксплуатации при повышенной температуре, где окисление, тепловой цикл и карбуризация, а не водная коррозия, определяют срок службы.Их производительность обусловлена намеренно высоким содержанием хрома и никеля., не от твердости или механической прочности при температуре.
Эти классы выполняют принципиально иную функцию, чем 304 или 316. Значение 316 измеряется стойкостью к хлоридам (молибден);309S и 310S измеряются тем, насколько хорошо они устойчивы к окислению при температуре (хром и никель)Покупатель, который выбирает 310S, ожидая устойчивости к хлоридам 316, совершил ошибку в спецификации. Эти сорта оптимизированы для тепла, а не хлоридов.
| Недвижимость | 309S | 310S |
|---|---|---|
| Нержавеющая семья | Аустенитные | Аустенитные |
| Номер UNS | S30908 | S31008 |
| EN Наименование | 1.4833 | 1.4845 |
| Углеродный класс | Низкоуглеродный (S) | Низкоуглеродный (S) |
| Магнитное состояние | Немагнитные в прожекторе | Немагнитные в прожекторе |
| Теплообработка затвердевает? | Нет, нет. | Нет, нет. |
| Основное применение | Устойчивость к окислению при высоких температурах | Высокая устойчивость к окислению и карбуризации при высоких температурах |
Суффикс "S" объясняет:Как 309S, так и 310S являются низкоуглеродными вариантами (≤ 0,08% C) оригинальных сортов 309/310.Более низкий углерод снижает риск сенсибилизации во время сварки и минимизирует осаждение карбида хрома во время повышенной температуры, что в противном случае ухудшит окислительную стойкость на границах зерна.
Ссылка:ASTM A240Стандартная спецификация для хромной и хромно-никелевой нержавеющей стали.
| Элемент | 309S (S30908) | 310S (S31008) | Функция высокой температуры |
|---|---|---|---|
| Углерод (С) | ≤ 0,08% | ≤ 0,08% | Низкий уровень углерода уменьшает сенсибилизацию; влияет на осаждение карбида при температуре |
| Хром (Cr) | 220,0 ‰ 24,0% | 240,0 ≈ 26,0% | Образует защитную шкалу оксида Cr2O3; более высокий Cr повышает температурный потолок окислительности |
| Никель (Ni) | 120,0 ≈ 15,0% | 190,0 ∼ 22,0% | Стабилизирует аустенитную структуру; обеспечивает гибкость теплового цикла; улучшает устойчивость к карбуризации |
| Манган (Mn) | ≤ 2,0% | ≤ 2,0% | Деоксидатор; способствует стабильности аустенита |
| Кремний (Si) | ≤ 0,75% | ≤ 1,50% | Улучшает устойчивость к окислению при очень высоких температурах; 310S позволяет повысить Si |
| Фосфор (P) | ≤ 0,045% | ≤ 0,045% | Остатки |
| Сера (S) | ≤ 0,03% | ≤ 0,03% | Остаточный |
| Молибден (Mo) | Никаких | Никаких | Это НЕ Mo-подшипники; они не предназначены для устойчивости к хлоридам. |
Проверка закупок:Для 310S, в частности, убедитесь, что никель находится в верхней части диапазона (1922% ), за что вы платите.Не принимать "310S", если МТК показывает никель на уровне 14%, что может быть 309SПомните: 309S/310S не содержит молибдена если ваше применение требует устойчивости к хлоридам, вам нужен 316 или дуплекс,Не эти классы..
Высокотемпературный отказ принципиально отличается от водной коррозии.Каждый из них рассматривается в 309S и 310S в соответствии с особенностями конструкции специального сплава..
При повышенной температуре металлическая поверхность вступает в реакцию с кислородом, образуя окислительную шкалу.защитный(тонкий, сцепный, медленно растущий) илиотрыв(толстые, расщепляющиеся, быстрая потеря металла).
Формы хромаCr2O3- плотный, сцепляющийся оксид, который действует как диффузионный барьер, резко уменьшая дальнейшее окисление.Примерно выше 900 ‰ 1000 °C, Cr2O3 может превращаться в летучий CrO3 в воздухе; более высокие сорта Cr, такие как 310S, более долго сопротивляются этому переходу, потому что сначала образуется более толстая, более стабильная шкала Cr2O3.Это основная причина того, что 310S (25% Cr) работает на ~115°C выше, чем 309S (22~24% Cr) в окислительном воздухе..
Компоненты печи подвергаются повторному нагреванию и охлаждению. Каждый цикл подвергает материал расширению и сокращению.,или, если у необработанного металла отсутствует пластичность при температуре, весысверты- подвергая свежий металл быстрому окислению.
Никель стабилизирует аустенитную структуру FCC, которая сохраняет пластичность при более высоких температурах.Это позволяет материалу принимать тепловые нагрузки без трещин и помогает окислитель шкалы оставаться прилипающими через циклы310S (20% Ни) значительно превосходит 309S (12~15% Ни) в циклических условиях не потому, что оксид химически отличается, а потому, что он сохраняется дольше.
Атмосфера печи содержит окись углерода, углеводороды и серные соединения от сгорания.КарбуризацияУглерод, распространяющийся в металл и образующий внутренние карбиды хрома, ломает материал и локально истощает хром, уменьшая окислительность.Плотность Cr2O3 обеспечивает физический барьер, а высокое содержание никеля снижает растворимость углерода и скорость диффузии в матрице.Сульфидирование∆ атака серносодержащими газами может привести к катастрофическому повреждению границ зерна.но высокохромированная шкала и высоконикелевая матрица 310S обеспечивают наилучшую доступную устойчивость перед переходом на сплавы на основе никеля.
309S - аустенитный сорт, содержащий примерно 2224% Cr и 1215% Ni. Он немагнитен в прожекторе, не может быть отвержден тепловой обработкой,и легко сваривается всеми распространенными процессами (TIG), MIG, SMAW) с использованием заполнительного металла ER309 или ER309L.
| Свойства (Ангелированный, ASTM A240) | 309S |
|---|---|
| Прочность на растяжение (мин) | 515 МПа |
| Прочность выброса 0,2% (мин) | 205 МПа |
| Удлинение в 50 мм (мин) | 40% |
| Твердость (макс.) | 217 HBW / 95 HRB |
Типичные применения:компоненты печей и части горелки, работающие при умеренных температурах, корзины и светильники для тепловой обработки, облицовки и опоры печей,оборудование для сгорания, при котором температура не оправдывает премию 310S, и не похожие металлические сварки (наполнитель 309 является отраслевым стандартом для соединения углеродной стали с нержавеющей сталью ∙ его высокое содержание сплавов компенсирует разбавление со стороны углеродной стали).
Проверка закупок:309S обеспечивает значительно лучшую устойчивость к окислению, чем 304 при умеренном преимуществе сплава,Подходит для эксплуатации до приблизительно 980°C периодически / 1035°C непрерывно в чистом окислительном воздухеЕсли ваша температура постоянно превышает эти значения или ваша атмосфера содержит значительное количество углерода или серы, проверьте 310S перед присоединением.
310S содержит приблизительно 25% хрома и 20% никеля, что является самым высоким содержанием Cr и Ni среди распространенных кованых аустенитных сортов.и свариваемый наполнительным металлом ER310.
| Свойства (Ангелированный, ASTM A240) | 310S |
|---|---|
| Прочность на растяжение (мин) | 515 МПа |
| Прочность выброса 0,2% (мин) | 205 МПа |
| Удлинение в 50 мм (мин) | 40% |
| Твердость (макс.) | 217 HBW / 95 HRB |
Типичные применения:трубы печи и лучевые трубы в нефтехимических нагревателях, корзины для тепловой обработки, работающие выше 1000°C, компоненты камер сгорания, внутренние части цементных печей, тепловые окислители,и оборудования для обработки высокотемпературных дымовых газовОбщая нить: длительная высокая температура в сочетании с карбурирующей или слегка серной атмосферой, которая преждевременно разрушает низкие сорта сплавов.
Проверка закупок:310S не является "лучшим 309S", это правильный класс, когда рабочая температура или напряженность атмосферы превышают возможности 309S. The nickel premium (20% vs 12–15%) is significant and should only be paid when the operating conditions demand the extended oxidation ceiling (~1150°C continuous in air) and superior carburization resistance that 310S providesСверхспецификация 310S, где 309S будет служить, является ненужной стоимостью сплава; недооценка 309S, где 310S требуется, приводит к преждевременному отказу.
Различие между этими сортами полностью обусловлено содержанием сплавов и разрывом в производительности, который они создают при повышенной температуре.
| Характеристика | 309S | 310S |
|---|---|---|
| Хром | 2224% | 2426% |
| Никель | 1215% | 19 ‰22% |
| Устойчивость к окислению | Окружающая среда с высокой ∼ умеренной температурой | Более высокий максимальный уровень перед сплавами на основе никеля |
| Способность теплового цикла | Хорошо. | Высокий высокий Ни обеспечивает больший запас пластичности |
| Сопротивление карбуризации | Хорошо. | Лучше ∙ высокое содержание Ни снижает скорость диффузии углерода |
| Типичная непрерывная эксплуатация в воздухе | ~1035°C | ~ 1150°C |
| Относительная стоимость | Умеренная премия свыше 304 | Значительная премия, обусловленная никелем |
Основная логика отбора:Выберите 309S, когда температура и атмосфера умеренные, а экономическая эффективность имеет значение.Выберите 310S, когда требуется максимальная устойчивость к окислению среди кованых австенитовых сортов, карбурирующая атмосфера, циклические тепловые условия или длительный срок службы, которые оправдывают премию за никель.
Фактическая производительность при заданной температуре зависит от нескольких факторов, действующих одновременно:
| Фактор | Влияние на температурную способность |
|---|---|
| Тип атмосферы | Окислительная (воздух): наибольшая способность. Редуцирующая: может не образовываться более низкий Cr2O3. Карбуризационная: более низкий |
| Непрерывный или циклический | Непрерывная эксплуатация позволяет повышать температуру. Циклическое нагревание/охлаждение уменьшает способность |
| Поток газа / скорость | Текущий газ может испарять Cr2O3 при очень высоких температурах, ускоряя потерю металла. |
| Механическая нагрузка | Под нагрузкой, ползание становится ограничивающим механизмом сбоя, часто при температурах ниже предельной температуры окисления. |
| Состояние поверхности | Загрязнение (частицы железа, жир) создает незащитные окислительные узлы. |
Выбор проницательности:При предоставлении спецификации предоставьте поставщику полную картину обслуживания, а не просто "работа при 1000°C."Трубка печи при 1000°C в течении газа сгорания под умеренным давлением - это принципиально другое требование, чем корзина тепловой обработки при 1000°C в воздухеТо, что работает для одного, может не работать и для другого, даже при одинаковой температуре.
| Промышленность | Применение | Рекомендуемый класс | Причины |
|---|---|---|---|
| Тепловая обработка | Муфли для печей, реторты, корзины, светильники | 309S / 310S | Продолжительное окисление; 310S при температурах, постоянно превышающих ~ 1000°C |
| Нефтехимия | Трубы печей, компоненты реформера | 310S | Высокая температура + карбурирующая атмосфера; никель имеет решающее значение для устойчивости к карбурированию |
| Цемент и известняк | Внутренние части печей, компоненты горелки | 309S / 310S | Комбинированное окисление и абразия; 310S для самых горячих зон |
| Производство энергии | Камеры сгорания, трубы дымовых газов | 310S | Газы сгорания при высокой температуре; тепловой цикл от запуска/выключения |
| Переработка стали | Компоненты отжигательных линий, печные ролики | 310S | Постоянная высокая температура; карбуризационный потенциал от атмосферы обработки стали |
| Стеклянная промышленность | Рулоны Lehr, компоненты передних рулонов | 310S | Устойчивая высокая температура + тепловой цикл; 310S для продления срока службы |
Ошибки в выборе теплоустойчивого класса стоят дорого, поскольку они проявляются как неисправности при эксплуатации, а не при входящей проверке.
Ошибка 1 Использование 304 или 316 для высокотемпературного окисления.Это коррозионно-устойчивые сорта, а не теплоустойчивые сорта. При ~ 18% Cr, 304 быстро окисляется выше примерно 870 ° C периодически.304 будет терять толщину сечения и отказываться не потому, что материал является дефектным, но потому, что он был указан для неправильного механизма деградации.
Ошибка No 2 Предположение 310S решает все проблемы с высокой температурой.310S имеет ограничения: он не может выдерживать расплавленные соли, сильное сульфидирование (H2S выше определенных концентраций) или температуры около 1150°C при механической нагрузке, когда ползание становится ограничивающим.Выше возможностей 310S, сплавы на основе никеля (Сплав 600, 601, 800H/HT) или отливные теплостойкие сорта требуются.
Ошибка 3 игнорирование атмосферы и условий изготовления.Тепловой оттенок сварки (окись хрома) инициирует преждевременное окисление. Загрязнение поверхности углеродной сталью создает локализованную незащитную чешую.правильный выбор металла наполнителя, и чистое состояние поверхности перед первым нагревом необходимы. Правильно указанный класс может потерпеть неудачу, если изготовление подрывает его окислительную стойкость.
| Элемент спецификации | Пример | Почему это важно |
|---|---|---|
| Степень + UNS | 310S (S31008) | Недвусмысленность в глобальном масштабе; исключает путаницу между стандартами |
| Стандарт продукции | ASTM A240 | Различные стандарты имеют различные требования к составу и свойствам |
| Форма продукта + размеры | Плита, 6 мм × 1500 × 3000 мм | Определяет допустимые допуски и формат |
| Температура работы | Непрерывный 1000°C, пик 1050°C | Критический поставщик должен подтвердить пригодность класса |
| Атмосфера | Газы сгорания, ~ 8% O2, с низким содержанием серы | Тип атмосферы резко влияет на фактические показатели |
| Требование МТС | EN 10204 3.1 | Подтверждает содержание Cr и Ni из фактического теплового анализа |
| Дополнительные испытания | PMI для Cr/Ni; IGC по ASTM A262 при сварке | Независимая проверка качества; проверка целостности зоны сварки |
Избегайте:"Нужна теплоустойчивая нержавеющая сталь, 5 мм". Это дает нулевую основу для поставщика для подтверждения пригодности класса.Предоставьте:"310S (S31008), ASTM A240 плита, 6mm × 1500 × 3000mm, обслуживание: лучевая труба при непрерывном 1000°C в газах сгорания, требуется EN 10204 3.1 MTC, PMI для подтверждения Cr ≥ 24% и Ni ≥ 19%." Вторая спецификация позволяет надлежащим образом проверить; первая оставляет результат случайности.
Вопрос 1: Что такое нержавеющая сталь 309S?
309S (UNS S30908, EN 1.4833) - это аустенитная теплостойкая нержавеющая сталь, содержащая примерно 2224% хрома и 1215% никеля.Он предназначен для повышенной температурной окислительной стойкости, а не для коррозии водным хлоридом.Суффикс "S" указывает на низкий уровень углерода (≤ 0,08%), что уменьшает чувствительность при сварке и минимизирует осаждение карбида при температуре.Части для горелки, покрытия печей и приборы для тепловой обработки, работающие при температуре до приблизительно 1035°C непрерывно в чистом окислительном воздухе.309 наполнитель металл также является стандартным выбором для различной сварки углеродистой стали нержавеющей стали.
Вопрос 2: Что такое нержавеющая сталь 310S?
310S (UNS S31008, EN 1.4845) - это аустенитная теплоустойчивая нержавеющая сталь с содержанием примерно 2426% хрома и 1922% никеля, наиболее высокое содержание сплава среди распространенных кованых аустенитных сортов.Эта композиция обеспечивает максимальную устойчивость к окислению перед переходом на сплавы на основе никеля, с непрерывной работоспособностью примерно 1150 °C в чистом окислительном воздухе.Ключевые применения включают трубы печи, лучевые трубки, корзины для тепловой обработки выше 1000°С и компоненты нефтехимических печей, подверженные воздействию карбурирующей атмосферы.
Вопрос 3: В чем разница между 309S и 310S из нержавеющей стали?
Различие обусловлено содержанием сплава: 309S содержит ~22 ‰24% Cr и ~12 ‰15% Ni; 310S содержит ~24 ‰26% Cr и ~19 ‰22% Ni. Дополнительный ~2% хрома повышает потолок окисления примерно на 115 °C.Дополнительный ~7 ‰ 8% никеля значительно улучшает сопротивление тепловому циклированию (оксид остается прилипающим в течение большего количества циклов), устойчивость к карбуризации (медленнее диффузия углерода в матрицу) и долгосрочная микроструктурная стабильность при температуре. 310S также позволяет более высокий кремний (≤ 1,50% против ≤ 0,75%),дальнейшее усиление окисления при очень высоких температурахРазличие в стоимости обусловлено в первую очередь никелем. 310S имеет значительную премию сплава, оправданную только тогда, когда условия эксплуатации превышают возможности 309S.
Вопрос 4: Устойчив ли 310S к коррозии из нержавеющей стали?
310S обеспечивает обычную коррозионную стойкость в воде в соответствии с содержанием хрома и никеля, но не оптимизирован для устойчивости к хлоридам.Он не содержит молибдена, его коррозионная стойкость при комнатной температуре является общей.Покупатель, выбирающий 310S для применения с использованием хлоридов при температуре окружающей среды, совершил ошибку в спецификации; 316L (2% Mo,PREN ~ 23 ¢ 28) или дуплексные классы были бы более подходящими..310S предназначен для высокотемпературной окислительной деградации, соответствовать классу с механизмом деградации, а не с обобщенным понятием "стойкий к коррозии".
Q5: Можно ли использовать нержавеющую сталь 310S при температуре 1000 °C?
В чистом, неподвижном, окисляющемся воздухе с легкой или без механической нагрузки, да, 310S обычно может работать при 1000 ° C и выше (непрерывный предел ~ 1150 ° C в воздухе).:карбурирующие или редукторные атмосферы, течение газа (может испариться Cr2O3 в CrO3 при очень высоких температурах), механическая нагрузка (устойчивость к ползучему движению уменьшается с температурой),циклическое отопление/охлаждение (оксидное расщепление)Только температуры недостаточно, чтобы подтвердить пригодность, всегда обеспечивать полную атмосферу, нагрузку и условия цикла.
Вопрос 6: Лучше ли 309S, чем 304 из нержавеющей стали для применения при высоких температурах?
Да, для устойчивости к окислению при повышенной температуре. 309S содержит ~ 22 ‰ 24% Cr против 304 ~ 18%, что напрямую переводится в лучшее формирование защитной чешуи Cr2O3.304 ограничивается приблизительно 870°C периодическим / 925°C непрерывнымДля применений, постоянно превышающих 900°C,309S является правильной минимальной спецификацией 304 будет окисляться со скоростью, которая может быть неприемлемой для требуемого срока службыОднако, если среда включает хлориды, а не высокую температуру, логика отбора переворачивается, поэтому определение механизма деградации является первым шагом в выборе класса.
Вопрос 7: Могут ли 309S и 310S быть сварными?
Да, оба легко свариваются с помощью TIG, MIG и SMAW. Используйте соответствующие металлические наполнители: ER309 или ER309L для 309S; ER310 для 310S.Низкий уровень углерода S-класса снижает риск сенсибилизации по сравнению с оригинальными версиями с более высоким содержанием углеродаДля сварки толстого сечения или критической сварки низкоуглеродный наполнитель (ER309L, ER310L с ≤ 0,03% C) обеспечивает дополнительный марж против межгранулярной коррозии.Послесварка маринования и пассивации для удаления теплового оттенка имеет важное значение. Окись хрома, истощенная при сварке, является предпочтительным местом для начала окисления при повышенной температуре., независимо от качества основного металла.
Вопрос 8: Какая нержавеющая сталь лучше всего подходит для применения в печи?
Не существует единого "лучшего" применения для печи, охватывающего широкий диапазон температуры, атмосферы и нагрузки.309S обеспечивает экономически эффективный балансДля более высоких температур или агрессивной атмосферы (выше ~ 1000 °C, карбурирующий, циклический), 310S обеспечивает большую устойчивость к окислению и тепловую стабильность.Для самых тяжелых условий, превышающих возможности отработанного аустенита, сплавы на основе никеля (Сплав 600, 601, 800H/HT) или отливные теплоустойчивые сорта.и загрузки не в универсальном рейтинге.
Вопрос 9: означает ли более высокое содержание никеля лучшую теплостойкость?
Никель улучшает устойчивость к тепловому циклированию, устойчивость к карбурированию и микроструктурную стабильность, но этого недостаточно.Хром является основным элементом для окислительной стойкостиГипотетический сорт с 30% Ни и 15% Cr будет иметь худшую устойчивость к окислению, чем 310S (25% Cr, 20% Ni), несмотря на более высокое содержание никеля.Оба элемента критичны.: хром формирует защитную чешую; никель стабилизирует конструкцию и обеспечивает пластичность.Сбалансированное соотношение Cr-Ni, соответствующее условиям эксплуатации, важнее, чем максимизация любого элемента по отдельности..
Вопрос 10: Какую информацию я должен предоставить при заказе теплостойкой нержавеющей стали?
Предоставлять как минимум: 1) класс + UNS (309S/S30908 или 310S/S31008); 2) стандарт продукта и форму с размерами; 3) температуру работы непрерывные и пиковые значения;(4) Состав атмосферы ∼ воздух(5) Тепловые циклы: непрерывные или циклические, с приблизительной частотой; (6) Механические нагрузки: легко загруженные или конструктивные;(7) Требуемый тип МТС EN 10204 3.1 минимум; (8) Дополнительные испытания PMI, IGC по ASTM A262 при сварке.чем точнее поставщик может подтвердить пригодность к классу или отметить потенциальное несоответствие до отправки материала.
Независимо от того, нужен ли вам 309S для общего применения в печи или 310S для самых требовательных условий окисления и карбуризации,наша техническая команда проверяет содержание хрома и никеля по спецификациям ASTM перед каждой отправкойПрисылайте нам температуру, атмосферу и условия обслуживания для рекомендации материала и оферты, как правило, в течение одного рабочего дня.
В вашем запросе должны быть указаны:Grade + UNS / product standard and form / dimensions and quantity / continuous and peak service temperature / atmosphere composition / thermal cycling frequency / mechanical loading / MTC and testing requirements / delivery terms.
Свяжитесь с Shangyou Нержавеющей Сталью - проверенная химия, подтвержденный класс, полная документация ASTM.
Отказ от ответственности: в этой статье содержится информация, необходимая для обучения и получения справок о закупках.Выбор высокотемпературного материала должен быть подтвержден квалифицированным инженером, проверяющим фактическую температуру эксплуатации, состав атмосферы, механические нагрузки и применимые коды проектирования.
