309S và 310S Thép không gỉ: Hướng dẫn loại chịu nhiệt độ cao

2026/08/11
Công ty mới nhất Blog về 309S và 310S Thép không gỉ: Hướng dẫn loại chịu nhiệt độ cao

Thép không gỉ 309S và 310S: Hướng dẫn cấp nhiệt độ cao

Viết bởi: Emma, ​​Kỹ sư bán hàng kỹ thuật | Người đánh giá: Ethan, Kỹ sư vật liệu | Cập nhật: tháng 8 năm 2026

1. Thép không gỉ 309S và 310S là gì?

309S và 310S làthép không gỉ chịu nhiệt austenitđược thiết kế để phục vụ ở nhiệt độ cao, trong đó quá trình oxy hóa, chu trình nhiệt và cacbon hóa — thay vì ăn mòn trong nước — quyết định tuổi thọ sử dụng. Hiệu suất của chúng đến từ hàm lượng crom và niken cao có chủ ý chứ không phải từ độ cứng hoặc độ bền cơ học ở nhiệt độ.

Các loại này có chức năng cơ bản khác với 304 hoặc 316. Giá trị của 316 được đo bằng khả năng chống rỗ clorua (molypden); 309S và 310S được đo bằng mức độ chúng chống lại quá trình oxy hóa ở nhiệt độ (crom và niken). Một người mua chọn 310S mong đợi khả năng kháng clorua là 316 đã mắc phải lỗi thông số kỹ thuật - những loại này được tối ưu hóa cho nhiệt chứ không phải clorua.

Tài sản 309S 310S
Gia đình không gỉ Austenit Austenit
Số UNS S30908 S31008
EN Chỉ định 1.4833 1.4845
Lớp cacbon Carbon thấp (S) Carbon thấp (S)
Điều kiện từ tính Không có từ tính trong điều kiện ủ Không có từ tính trong điều kiện ủ
Xử lý nhiệt có thể làm cứng được? KHÔNG KHÔNG
Ứng dụng chính Chống oxy hóa ở nhiệt độ cao Khả năng chống oxy hóa và cacbon hóa ở nhiệt độ cao vượt trội

Hậu tố "S" giải thích:Cả 309S và 310S đều là các biến thể có hàm lượng carbon thấp (≤ 0,08% C) của loại 309/310 ban đầu. Lượng carbon thấp hơn làm giảm nguy cơ nhạy cảm trong quá trình hàn và giảm thiểu kết tủa cacbua crom trong quá trình làm việc ở nhiệt độ cao, nếu không sẽ làm giảm khả năng chống oxy hóa ở các ranh giới hạt.

2. Thành phần hóa học của 309S và 310S

Thẩm quyền giải quyết:ASTM A240- Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho tấm, tấm và dải thép không gỉ Crom và Crom-Niken.

Yếu tố 309S (S30908) 310S (S31008) Chức năng nhiệt độ cao
Cacbon (C) 0,08% 0,08% Lượng carbon thấp hơn làm giảm sự nhạy cảm; ảnh hưởng đến lượng mưa cacbua ở nhiệt độ
Crom (Cr) 22,0–24,0% 24,0–26,0% Hình thành lớp oxit Cr₂O₃ bảo vệ; Cr cao hơn làm tăng trần nhiệt độ chống oxy hóa
Niken (Ni) 12,0–15,0% 19,0–22,0% Ổn định cấu trúc austenit; cung cấp độ dẻo chu trình nhiệt; cải thiện khả năng chống cacbon hóa
Mangan (Mn) 2,0% 2,0% Chất khử oxy; góp phần ổn định austenit
Silic (Si) 0,75% 1,50% Tăng cường khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ rất cao; 310S cho phép Si cao hơn
Phốt pho (P) 0,045% 0,045% Dư lượng - giữ ở mức thấp
Lưu huỳnh (S) 0,03% 0,03% Dư lượng - giữ ở mức thấp để có khả năng gia công nóng
Molypden (Mo) Không có Không có Đây KHÔNG phải là loại mang Mo; chúng không được thiết kế để chống rỗ clorua

Xác minh đấu thầu:Xác nhận hàm lượng crom và niken trên MTC so với phạm vi cấp độ yêu cầu. Cụ thể đối với 310S, hãy xác minh niken ở mức cao nhất trong phạm vi (19–22%) - đây là số tiền bạn đang trả tiền. Không chấp nhận "310S" trong đó MTC hiển thị niken ở mức 14% - đó có thể là 309S và trần oxy hóa sẽ thấp hơn tương ứng. Hãy nhớ: 309S/310S không chứa molypden - nếu ứng dụng của bạn yêu cầu khả năng chống rỗ clorua, bạn cần 316 hoặc song công, không phải các loại này.

3. Tại sao 309S và 310S chống lại sự suy thoái ở nhiệt độ cao

Sự thất bại ở nhiệt độ cao về cơ bản khác với sự ăn mòn trong nước. Ba cơ chế chi phối tuổi thọ sử dụng trong môi trường lò nung và đốt cháy. Mỗi loại đều được giải quyết bằng các đặc điểm thiết kế hợp kim cụ thể trong 309S và 310S.

3.1 Khả năng chống oxy hóa - Hàng rào oxit crom

Ở nhiệt độ cao, bề mặt kim loại phản ứng với oxy tạo thành cặn oxit. Sự khác biệt giữa kết quả thực hiện có thể chấp nhận được và không thể chấp nhận được phụ thuộc vào việc thang đo này có phù hợp hay không.bảo vệ(mỏng, dính, phát triển chậm) hoặcly khai(dày, nứt vỡ, mất kim loại nhanh).

Các dạng cromCr₂O₃- một oxit bám dính dày đặc, hoạt động như một rào cản khuếch tán, làm giảm đáng kể quá trình oxy hóa tiếp theo. Hàm lượng crom cao hơn duy trì mức độ bảo vệ này ở nhiệt độ cao hơn. Ở nhiệt độ trên khoảng 900–1000°C, Cr₂O₃ có thể chuyển thành CrO₃ dễ bay hơi trong không khí lưu chuyển; các loại Cr cao hơn như 310S chống lại quá trình chuyển đổi này lâu hơn vì ban đầu hình thành cặn Cr₂O₃ dày hơn, ổn định hơn. Đây là lý do cơ bản khiến 310S (25% Cr) hoạt động cao hơn ~115°C so với 309S (22–24% Cr) trong không khí oxy hóa.

3.2 Khả năng chịu nhiệt - Đóng góp của Niken

Các bộ phận của lò trải qua quá trình gia nhiệt và làm mát lặp đi lặp lại. Mỗi chu kỳ khiến vật liệu giãn nở và co lại. Nếu thang đo oxit có hệ số giãn nở khác với kim loại cơ bản hoặc nếu kim loại cơ bản thiếu độ dẻo ở nhiệt độ thì thang đosự vỡ vụn- làm cho kim loại tươi bị oxy hóa nhanh chóng.

Niken ổn định cấu trúc FCC austenit, duy trì độ dẻo ở nhiệt độ cao hơn. Điều này cho phép vật liệu chịu được biến dạng nhiệt mà không bị nứt và giúp lớp oxit vẫn bám dính qua các chu kỳ. 310S (20% Ni) hoạt động tốt hơn đáng kể so với 309S (12–15% Ni) trong điều kiện tuần hoàn - không phải vì oxit khác biệt về mặt hóa học mà vì nó bám lâu hơn.

3.3 Khả năng chống cacbon hóa và sunfua hóa

Khí quyển lò chứa carbon monoxide, hydrocarbon và các hợp chất lưu huỳnh từ quá trình đốt cháy.cacbon hóa- cacbon khuếch tán vào kim loại và tạo thành các cacbua crom bên trong - làm giòn vật liệu và làm cạn kiệt crom cục bộ, làm giảm khả năng chống oxy hóa. Thang Cr₂O₃ dày đặc tạo ra một rào cản vật lý và lượng niken cao làm giảm khả năng hòa tan và tốc độ khuếch tán của carbon trong nền.Sự sunfua hóa— bị khí chứa lưu huỳnh tấn công — có thể gây ra thiệt hại thảm khốc về ranh giới hạt. Không có loại thép không gỉ tiêu chuẩn nào hoàn toàn không bị ảnh hưởng bởi quá trình sunfua hóa, nhưng lớp crom cao và ma trận niken cao của 310S mang lại khả năng chống chịu tốt nhất hiện có trước khi chuyển sang hợp kim gốc niken.

4. Đặc tính thép không gỉ 309S

309S là loại austenit có khoảng 22–24% Cr và 12–15% Ni. Nó không có từ tính trong điều kiện ủ, không thể được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt và có thể hàn dễ dàng bằng tất cả các quy trình thông thường (TIG, MIG, SMAW) bằng cách sử dụng kim loại phụ ER309 hoặc ER309L.

Tài sản (Ủ, ASTM A240) 309S
Độ bền kéo (phút) 515 MPa
Sức mạnh năng suất 0,2% (phút) 205 MPa
Độ giãn dài trong 50mm (phút) 40%
Độ cứng (tối đa) 217 HBW / 95 HRB

Ứng dụng điển hình:các bộ phận lò và bộ phận đầu đốt hoạt động ở nhiệt độ vừa phải, giỏ và đồ đạc xử lý nhiệt, lớp lót và giá đỡ lò, thiết bị đốt ở nơi nhiệt độ không đảm bảo mức cao cấp 310S và hàn kim loại khác nhau (chất độn 309 là tiêu chuẩn công nghiệp để nối thép cacbon với thép không gỉ - hàm lượng hợp kim cao của nó bù đắp cho sự pha loãng từ phía thép cacbon).

Thông tin chi tiết về mua sắm:309S là sự cân bằng giữa hiệu suất và chi phí. Nó cung cấp khả năng chống oxy hóa tốt hơn đáng kể so với 304 ở mức cao cấp hợp kim vừa phải, thích hợp để sử dụng ở nhiệt độ lên tới khoảng 980°C không liên tục / 1035°C liên tục trong không khí oxy hóa sạch. Nếu nhiệt độ của bạn liên tục vượt quá các giá trị này hoặc bầu khí quyển của bạn chứa lượng carbon hoặc lưu huỳnh đáng kể, hãy đánh giá 310S trước khi cam kết.

5. Đặc tính thép không gỉ 310S

310S chứa khoảng 25% crom và 20% niken - hàm lượng Cr và Ni cao nhất trong số các loại austenit rèn phổ biến. Nó hoàn toàn austenitic, không có từ tính trong điều kiện ủ và có thể hàn bằng kim loại phụ ER310.

Tài sản (Ủ, ASTM A240) 310S
Độ bền kéo (phút) 515 MPa
Sức mạnh năng suất 0,2% (phút) 205 MPa
Độ giãn dài trong 50mm (phút) 40%
Độ cứng (tối đa) 217 HBW / 95 HRB

Ứng dụng điển hình:ống lò và ống bức xạ trong lò sưởi hóa dầu, giỏ xử lý nhiệt hoạt động trên 1000°C, các bộ phận buồng đốt, bộ phận bên trong lò nung xi măng, chất oxy hóa nhiệt và thiết bị xử lý khí thải nhiệt độ cao. Nguyên nhân chung: nhiệt độ cao được duy trì kết hợp với môi trường cacbon hóa hoặc chứa lưu huỳnh nhẹ sẽ làm suy giảm sớm các loại hợp kim thấp hơn.

Thông tin chi tiết về mua sắm:310S không phải là "309S tốt hơn" - đó là loại chính xác khi nhiệt độ sử dụng hoặc mức độ nghiêm trọng của không khí vượt quá khả năng của 309S. Phí niken (20% so với 12–15%) là đáng kể và chỉ nên trả khi điều kiện vận hành yêu cầu trần oxy hóa mở rộng (~1150°C liên tục trong không khí) và khả năng chống cacbon hóa vượt trội mà 310S cung cấp. Việc chỉ định quá mức 310S trong đó 309S sẽ phục vụ là một chi phí hợp kim không cần thiết; 309S được chỉ định dưới mức trong đó yêu cầu 310S sẽ dẫn đến hỏng hóc sớm.

6. 309S và 310S: Tìm hiểu sự khác biệt

Sự khác biệt giữa các loại này hoàn toàn phụ thuộc vào hàm lượng hợp kim — và khoảng cách hiệu suất mà chúng tạo ra ở nhiệt độ cao.

đặc trưng 309S 310S
crom 22–24% 24–26%
Niken 12–15% 19–22%
Chống oxy hóa Môi trường nhiệt độ cao - trung bình Cao hơn - tối đa trước hợp kim gốc niken
Khả năng đạp xe nhiệt Tốt Cao cấp - Ni cao mang lại khả năng dự trữ độ dẻo lớn hơn
Kháng cacbon hóa Tốt Tốt hơn - Ni cao làm giảm tốc độ khuếch tán carbon
Dịch vụ liên tục điển hình trong không khí ~1035°C ~1150°C
Chi phí tương đối Phí bảo hiểm vừa phải trên 304 Phí bảo hiểm đáng kể - được thúc đẩy bởi niken

Logic lựa chọn cơ bản:Chọn 309S khi nhiệt độ và không khí ở mức vừa phải và hiệu quả chi phí là vấn đề quan trọng. Chọn 310S khi yêu cầu khả năng chống oxy hóa tối đa trong số các loại austenit rèn - trần nhiệt độ cao hơn, bầu không khí cacbon hóa, điều kiện nhiệt tuần hoàn hoặc kỳ vọng về tuổi thọ kéo dài để chứng minh cho phí bảo hiểm niken.

7. Khả năng nhiệt độ và giới hạn ứng dụng

Xếp hạng nhiệt độ là hướng dẫn, không đảm bảo. Hiệu suất thực tế ở nhiệt độ nhất định phụ thuộc vào nhiều yếu tố hoạt động đồng thời:

Nhân tố Ảnh hưởng đến khả năng nhiệt độ
Loại khí quyển Oxy hóa (không khí): khả năng cao nhất. Giảm: thấp hơn — Cr₂O₃ có thể không hình thành. Chế hòa khí: thấp hơn - lượng carbon xâm nhập bị suy giảm. Chứa lưu huỳnh: thấp hơn đáng kể - có thể bị sunfua hóa
Liên tục và theo chu kỳ Dịch vụ liên tục cho phép nhiệt độ cao hơn. Làm nóng/làm mát theo chu kỳ làm giảm khả năng - ứng suất giãn nở nhiệt gây ra hiện tượng nứt oxit
Lưu lượng / vận tốc khí Khí chảy có thể làm bay hơi Cr₂O₃ ở nhiệt độ rất cao, làm tăng tốc độ mất kim loại. Điều kiện trì trệ bảo vệ quy mô bảo vệ lâu hơn
Tải cơ khí Dưới tải trọng, từ biến trở thành cơ chế hư hỏng hạn chế - thường ở nhiệt độ dưới giới hạn oxy hóa. Các thành phần được tải nhẹ bị hạn chế oxy hóa
Tình trạng bề mặt Ô nhiễm (hạt sắt, dầu mỡ) tạo ra các nốt oxit không bảo vệ. Bề mặt sạch, được ngâm tạo thành Cr₂O₃ đồng nhất để bảo vệ tối đa

Cái nhìn sâu sắc về lựa chọn:Khi cung cấp thông số kỹ thuật, hãy cung cấp cho nhà cung cấp của bạn bức tranh dịch vụ hoàn chỉnh — không chỉ "hoạt động ở 1000°C". Một ống lò ở 1000°C trong dòng khí cháy dưới áp suất vừa phải là một yêu cầu khác biệt cơ bản so với giỏ xử lý nhiệt ở 1000°C trong không khí tĩnh. Loại phù hợp với loại này có thể không đạt ở loại khác, ngay cả ở cùng nhiệt độ.

8. Các ứng dụng phổ biến của 309S và 310S

Ngành công nghiệp Ứng dụng Lớp đề xuất Lý do
Xử lý nhiệt Lò giảm thanh, vặn lại, giỏ, đồ đạc 309S / 310S quá trình oxy hóa kéo dài; 310S cho nhiệt độ luôn ở mức trên ~ 1000°C
hóa dầu Ống lò, linh kiện Reformer 310S Nhiệt độ cao + không khí cacbon hóa; niken rất quan trọng đối với khả năng chống cacbon hóa
Xi măng & vôi Các bộ phận bên trong lò nung, các bộ phận đầu đốt 309S / 310S Kết hợp quá trình oxy hóa và mài mòn; 310S cho vùng nóng nhất
Phát điện Buồng đốt, ống khói 310S Khí đốt ở nhiệt độ cao; đạp xe nhiệt từ khi khởi động/tắt máy
Gia công thép Linh kiện dây chuyền ủ, cuộn lò 310S Nhiệt độ cao liên tục; Tiềm năng cacbon hóa từ môi trường gia công thép
Công nghiệp kính Cuộn Lehr, các thành phần tiền thân 310S Nhiệt độ cao liên tục + chu trình nhiệt; 310S để kéo dài thời gian sử dụng

9. Hạn chế và lỗi lựa chọn phổ biến

Lỗi lựa chọn cấp độ chịu nhiệt rất tốn kém vì chúng biểu hiện dưới dạng lỗi trong quá trình sử dụng chứ không phải ở lần kiểm tra đầu tiên.

Sai lầm 1 - Sử dụng 304 hoặc 316 cho dịch vụ oxy hóa ở nhiệt độ cao.Đây là những loại chống ăn mòn, không phải loại chịu nhiệt. Ở mức ~18% Cr, 304 bị oxy hóa nhanh chóng ở nhiệt độ khoảng 870°C không liên tục. Trong lò hoạt động ở nhiệt độ 950°C, 304 sẽ mất độ dày tiết diện và hỏng hóc - không phải vì vật liệu bị lỗi mà vì nó được chỉ định cho cơ chế phân hủy sai. Chọn cấp độ hư hỏng: clorua → 316; quá trình oxy hóa ở nhiệt độ cao → 309S/310S.

Sai lầm 2 - Giả sử 310S giải quyết được mọi vấn đề về nhiệt độ cao.310S có những giới hạn: nó không thể chịu được muối nóng chảy, quá trình sunfua hóa nghiêm trọng (H₂S trên nồng độ nhất định) hoặc nhiệt độ gần 1150°C dưới tải trọng cơ học nơi hiện tượng rão trở nên hạn chế. Trên khả năng của 310S, cần phải có các hợp kim gốc niken (Hợp kim 600, 601, 800H/HT) hoặc các loại chịu nhiệt đúc.

Sai lầm 3 - Bỏ qua môi trường và điều kiện chế tạo.Màu nhiệt hàn (oxit nghèo crom) bắt đầu quá trình oxy hóa sớm. Bề mặt bị nhiễm bẩn bởi thép cacbon tạo ra cặn không bảo vệ cục bộ. Tẩy rửa và thụ động sau khi chế tạo, lựa chọn kim loại phụ thích hợp và điều kiện bề mặt sạch trước khi gia nhiệt lần đầu là rất cần thiết - cấp độ được chỉ định chính xác có thể thất bại nếu quá trình chế tạo làm suy yếu khả năng chống oxy hóa của nó.

10. Hướng dẫn mua sắm 309S và 310S

Yếu tố đặc điểm kỹ thuật Ví dụ Tại sao nó quan trọng
Lớp + UNS 310S (S31008) Rõ ràng trên toàn cầu; loại bỏ sự nhầm lẫn giữa các tiêu chuẩn
Tiêu chuẩn sản phẩm ASTM A240 Các tiêu chuẩn khác nhau có yêu cầu về thành phần và đặc tính khác nhau
Mẫu sản phẩm + Kích thước Tấm, 6 mm × 1500 × 3000mm Xác định dung sai và định dạng áp dụng
Nhiệt độ dịch vụ Liên tục 1000°C, đỉnh 1050°C Quan trọng - nhà cung cấp phải xác nhận mức độ phù hợp
Bầu không khí Khí đốt, ~8% O₂, hàm lượng lưu huỳnh thấp Loại khí quyển ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất thực tế
Yêu cầu MTC EN 10204 3.1 Xác nhận hàm lượng Cr và Ni từ phân tích nhiệt thực tế
Kiểm tra bổ sung PMI cho Cr/Ni; IGC theo tiêu chuẩn ASTM A262 nếu được hàn Xác minh lớp độc lập; Kiểm tra tính toàn vẹn vùng hàn

Tránh xa:"Cần tấm inox chịu nhiệt, 5mm." Điều này không có cơ sở để nhà cung cấp xác nhận mức độ phù hợp.Cung cấp:"310S (S31008), tấm ASTM A240, 6mm × 1500 × 3000mm, dịch vụ: ống bức xạ ở nhiệt độ liên tục 1000°C trong khí đốt, yêu cầu EN 10204 3.1 MTC, PMI để xác nhận Cr ≥ 24% và Ni ≥ 19%." Thông số kỹ thuật thứ hai cho phép xác minh thích hợp; cách đầu tiên để lại kết quả theo cơ hội.

11. Shangyou hỗ trợ việc mua sắm 309S và 310S như thế nào

  • Xác minh thông số kỹ thuật của ASTM:Mọi đơn hàng đều được xác nhận theo tiêu chuẩn ASTM hiện hành - Hàm lượng Cr và Ni được xác minh theo phạm vi cấp độ quy định trước khi gửi đi
  • Xác nhận hàm lượng crom và niken:Các yếu tố xác định được xác minh từ phân tích nhiệt MTC: Cr 22–24% (309S) hoặc 24–26% (310S); Ni 12–15% (309S) hoặc 19–22% (310S). Từ chối kích hoạt giá trị ngoài thông số kỹ thuật
  • Xác minh hàm lượng carbon:Đã xác nhận ≤ 0,08% đối với cấp S - carbon ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng hàn và hiệu suất nhiệt độ cao lâu dài
  • Tài liệu MTC 3.1:Thành phần hóa học đầy đủ và tính chất cơ học có thể truy nguyên theo số nhiệt - dữ liệu thực tế, không phải giá trị danh nghĩa
  • Điều phối kiểm tra PMI:XRF hoặc OES xác nhận hàm lượng Cr và Ni, cung cấp xác minh độc lập các nguyên tố hợp kim xác định khả năng chống oxy hóa
  • Kiểm tra kích thước và bề mặt:Kiểm tra trực quan các khuyết tật bề mặt và sự phù hợp về kích thước - tình trạng bề mặt ảnh hưởng trực tiếp đến sự hình thành cặn oxit và sự bám dính ở nhiệt độ
  • Kiểm tra của bên thứ ba:Kiểm tra trước khi giao hàng với SGS, Bureau Veritas, TÜV hoặc Intertek — Đánh giá MTC, PMI, kiểm tra kích thước và đánh giá bề mặt
  • Hỗ trợ lựa chọn cấp kỹ thuật:Nhóm kỹ thuật của chúng tôi xem xét nhiệt độ, không khí và điều kiện tải của bạn để xác nhận rằng 309S hoặc 310S là phù hợp — hoặc đề xuất giải pháp thay thế nếu điều kiện dịch vụ vượt quá khả năng của cấp

12. Câu hỏi thường gặp

Câu 1: Thép không gỉ 309S là gì?
309S (UNS S30908, EN 1.4833) là thép không gỉ chịu nhiệt austenit với khoảng 22–24% crom và 12–15% niken. Nó được thiết kế để chống oxy hóa ở nhiệt độ cao - không ăn mòn clorua trong nước. Hậu tố "S" biểu thị hàm lượng carbon thấp (≤ 0,08%), giúp giảm độ nhạy trong quá trình hàn và giảm thiểu kết tủa cacbua ở nhiệt độ. Các ứng dụng điển hình bao gồm các bộ phận của lò, bộ phận đầu đốt, lớp lót lò và thiết bị xử lý nhiệt hoạt động ở nhiệt độ lên tới khoảng 1035°C liên tục trong không khí oxy hóa sạch. Kim loại phụ 309 cũng là lựa chọn tiêu chuẩn để hàn thép cacbon với thép không gỉ.

Câu 2: Thép không gỉ 310S là gì?
310S (UNS S31008, EN 1.4845) là thép không gỉ chịu nhiệt austenit với khoảng 24–26% crom và 19–22% niken - hàm lượng hợp kim cao nhất trong số các loại austenit rèn phổ biến. Hợp chất này cung cấp khả năng chống oxy hóa tối đa trước khi chuyển sang hợp kim gốc niken, với khả năng hoạt động liên tục ở nhiệt độ khoảng 1150°C trong không khí oxy hóa sạch. Hàm lượng niken cao mang lại khả năng chống luân chuyển nhiệt vượt trội và khả năng chống cacbon hóa được cải thiện. Các ứng dụng chính bao gồm ống lò, ống bức xạ, giỏ xử lý nhiệt trên 1000°C và các bộ phận của lò hóa dầu tiếp xúc với môi trường cacbon hóa.

Câu 3: Sự khác biệt giữa thép không gỉ 309S và 310S là gì?
Sự khác biệt là do hàm lượng hợp kim: 309S có ~22–24% Cr và ~12–15% Ni; 310S có ~24–26% Cr và ~19–22% Ni. Lượng crom bổ sung ~2% làm tăng trần oxy hóa lên khoảng 115°C. Niken bổ sung ~ 7–8% cải thiện đáng kể khả năng chống chu trình nhiệt (oxit vẫn bám dính qua nhiều chu kỳ hơn), khả năng chống cacbon hóa (khuếch tán carbon chậm hơn vào ma trận) và độ ổn định cấu trúc vi mô lâu dài ở nhiệt độ. 310S cũng cho phép silicon cao hơn (1,50% so với 0,75%), tăng cường hơn nữa quá trình oxy hóa ở nhiệt độ rất cao. Sự khác biệt về chi phí chủ yếu do niken gây ra - 310S mang lại giá trị hợp kim có ý nghĩa chỉ được chứng minh khi điều kiện sử dụng vượt quá khả năng của 309S.

Câu 4: Thép không gỉ 310S có chống ăn mòn không?
310S cung cấp khả năng chống ăn mòn nước thông thường phù hợp với hàm lượng crom và niken của nó, nhưng nó không được tối ưu hóa cho khả năng chống rỗ clorua. Nó không chứa molypden - khả năng chống ăn mòn ở nhiệt độ phòng của nó là chung, không đặc trưng cho clorua. Người mua chọn 310S cho ứng dụng liên quan đến clorua ở nhiệt độ môi trường đã mắc lỗi thông số kỹ thuật; 316L (2–3% Mo, PREN ~23–28) hoặc loại song công sẽ thích hợp hơn. 310S được thiết kế để phân hủy do oxy hóa ở nhiệt độ cao - phù hợp với cấp độ với cơ chế phân hủy chứ không phải theo khái niệm chung chung về "chống ăn mòn".

Câu 5: Thép không gỉ 310S có thể sử dụng ở 1000°C không?
Trong không khí sạch, tĩnh, có oxy hóa nhẹ hoặc không có tải cơ học, có - 310S thường có thể hoạt động ở nhiệt độ 1000°C trở lên (giới hạn liên tục ~ 1150°C trong không khí). Tuy nhiên, khả năng này bị giảm đi do: cacbon hóa hoặc khử khí quyển, khí chảy (có thể làm bay hơi Cr₂O₃ dưới dạng CrO₃ ở nhiệt độ rất cao), tải cơ học (độ bền rão giảm theo nhiệt độ), gia nhiệt/làm mát theo chu kỳ (tách oxit) và ô nhiễm bề mặt. Chỉ riêng nhiệt độ là không đủ để xác nhận sự phù hợp - luôn cung cấp đầy đủ các điều kiện về môi trường, tải trọng và chu trình.

Câu hỏi 6: 309S có tốt hơn thép không gỉ 304 cho các ứng dụng nhiệt độ cao không?
Có - cho khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao. 309S chứa ~22–24% Cr so với ~18% của 304, trực tiếp tạo ra sự hình thành cặn bảo vệ Cr₂O₃ tốt hơn. Trong không khí sạch, 304 được giới hạn ở khoảng 870°C không liên tục / 925°C liên tục, trong khi 309S mở rộng nhiệt độ này lên khoảng 980°C không liên tục / 1035°C liên tục. Đối với các ứng dụng luôn ở trên 900°C, 309S là thông số kỹ thuật tối thiểu chính xác - 304 sẽ oxy hóa ở tốc độ có thể không thể chấp nhận được trong thời gian sử dụng cần thiết. Tuy nhiên, nếu môi trường liên quan đến clorua chứ không phải nhiệt độ cao thì logic lựa chọn sẽ đảo ngược - đây là lý do tại sao việc xác định cơ chế phân hủy là bước đầu tiên trong việc lựa chọn cấp độ.

Câu 7: Có thể hàn 309S và 310S không?
Có, cả hai đều có thể hàn được bằng TIG, MIG và SMAW. Sử dụng kim loại phụ phù hợp: ER309 hoặc ER309L cho 309S; ER310 cho 310S. Lượng carbon thấp của cấp S giúp giảm nguy cơ nhạy cảm so với các phiên bản ban đầu có hàm lượng carbon cao hơn. Đối với các mối hàn có tiết diện dày hoặc quan trọng, chất độn có hàm lượng carbon thấp (ER309L, ER310L với ≤ 0,03% C) cung cấp thêm giới hạn chống ăn mòn giữa các hạt. Tẩy gỉ và thụ động sau hàn để loại bỏ sắc thái nhiệt là điều cần thiết - oxit nghèo crom còn sót lại sau khi hàn là vị trí ưu tiên cho quá trình oxy hóa bắt đầu ở nhiệt độ cao, bất kể loại kim loại cơ bản.

Q8: Loại thép không gỉ nào là tốt nhất cho các ứng dụng lò nung?
Không có cái nào là "tốt nhất" - các ứng dụng lò trải rộng trên nhiều phạm vi nhiệt độ, không khí và tải trọng. Đối với nhiệt độ vừa phải (dưới ~1000°C trong điều kiện oxy hóa sạch, tải nhẹ), 309S mang lại sự cân bằng hiệu quả về mặt chi phí. Đối với nhiệt độ cao hơn hoặc môi trường khắc nghiệt (trên ~1000°C, cacbon hóa, tuần hoàn), 310S mang lại khả năng chống oxy hóa và ổn định nhiệt cao hơn. Đối với các điều kiện khắc nghiệt nhất vượt quá khả năng của cấp austenit rèn, cần phải có hợp kim gốc niken (Hợp kim 600, 601, 800H/HT) hoặc cấp chịu nhiệt đúc. Cấp chính xác phụ thuộc vào sự kết hợp cụ thể của nhiệt độ, khí quyển, chu trình và tải trọng - không dựa trên xếp hạng chung.

Câu hỏi 9: Có phải lượng niken cao hơn luôn có nghĩa là khả năng chịu nhiệt tốt hơn không?
Không phổ biến. Niken cải thiện khả năng chống chu trình nhiệt, khả năng chống cacbon hóa và độ ổn định cấu trúc vi mô - nhưng chỉ như vậy thôi thì chưa đủ. Crom là nguyên tố chính có khả năng chống oxy hóa, là cơ chế phân hủy ở nhiệt độ cao phổ biến nhất. Loại giả thuyết có 30% Ni và 15% Cr sẽ có khả năng chống oxy hóa kém hơn 310S (25% Cr, 20% Ni) mặc dù lượng niken cao hơn. Cả hai nguyên tố đều quan trọng: crom tạo thành lớp bảo vệ; niken ổn định cấu trúc và cung cấp độ dẻo. Tỷ lệ Cr-Ni cân bằng phù hợp với điều kiện sử dụng quan trọng hơn việc tối đa hóa từng phần tử riêng lẻ.

Q10: Khi đặt hàng inox chịu nhiệt tôi cần cung cấp những thông tin gì?
Cung cấp tối thiểu: (1) Cấp + UNS (309S/S30908 hoặc 310S/S31008); (2) Tiêu chuẩn, hình thức sản phẩm và kích thước; (3) Nhiệt độ sử dụng - giá trị liên tục và giá trị đỉnh; (4) Thành phần khí quyển - không khí, khí đốt, cacbon hóa, chứa lưu huỳnh; (5) Chu kỳ nhiệt - liên tục hoặc tuần hoàn, với tần suất gần đúng; (6) Tải trọng cơ học - tải trọng nhẹ hoặc tải trọng kết cấu; (7) Loại MTC bắt buộc — tối thiểu EN 10204 3.1; (8) Thử nghiệm bổ sung - PMI, IGC theo tiêu chuẩn ASTM A262 nếu được hàn. Mô tả dịch vụ càng đầy đủ thì nhà cung cấp càng có thể xác nhận mức độ phù hợp của cấp độ một cách chính xác hơn - hoặc đánh dấu sự không phù hợp tiềm ẩn trước khi vật liệu được vận chuyển.

Đọc liên quan

  • [Thép không gỉ là gì? Loại, tính chất, cách sản xuất và công dụng]
  • [Biểu đồ cấp độ thép không gỉ: Hướng dẫn tham khảo chéo AISI, UNS, EN và JIS]
  • [Thép không gỉ 304 và 304L: Tính chất, thành phần và công dụng]
  • [Thép không gỉ 316 và 316L: Tính chất, ăn mòn và công dụng]
  • [Giải thích về các loại thép không gỉ được chứng nhận L, H và kép]
  • [Thép không gỉ có bị rỉ sét không? Nguyên nhân, loại ăn mòn và cách phòng ngừa]

Tài liệu tham khảo kỹ thuật

  • ASTM A240 - Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho tấm, tấm và dải thép không gỉ Crom và Crom-Niken
  • ASTM A312 - Đặc điểm kỹ thuật tiêu chuẩn cho ống thép không gỉ Austenitic liền mạch và hàn
  • ASTM A262 - Thực hành tiêu chuẩn để phát hiện khả năng dễ bị tấn công giữa các hạt
  • Cẩm nang thép không gỉ Outokumpu - Cấp chịu nhiệt
  • Viện Niken - Đặc tính nhiệt độ cao của thép không gỉ
  • Cẩm nang ASM Tập 1 - Thuộc tính và Lựa chọn: Bàn là, Thép và Hợp kim Hiệu suất Cao
  • Hiệp hội Thép không gỉ Anh - Lựa chọn Thép không gỉ cho Dịch vụ Nhiệt độ Cao

Cần 309S hoặc 310S cho dịch vụ nhiệt độ cao?

Cho dù bạn cần 309S cho các ứng dụng lò nung thông thường hay 310S cho các môi trường oxy hóa và cacbon hóa đòi hỏi khắt khe nhất, nhóm kỹ thuật của chúng tôi sẽ xác minh hàm lượng crom và niken theo thông số kỹ thuật của ASTM trước mỗi lô hàng. Gửi cho chúng tôi nhiệt độ, không khí và điều kiện dịch vụ của bạn để nhận đề xuất và báo giá vật liệu - thường trong vòng một ngày làm việc.

Bao gồm trong yêu cầu của bạn:Cấp + UNS/tiêu chuẩn và hình thức sản phẩm/kích thước và số lượng/nhiệt độ sử dụng liên tục và cao điểm/thành phần khí quyển/tần suất chu kỳ nhiệt/tải cơ học/MTC và yêu cầu thử nghiệm/điều khoản giao hàng.

Liên hệ với Thép không gỉ Shangyou - hóa học đã được xác minh, cấp độ được xác nhận, tài liệu ASTM đầy đủ.

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết này cung cấp thông tin tham khảo về giáo dục và mua sắm. Việc lựa chọn vật liệu ở nhiệt độ cao phải được xác nhận bởi kỹ sư có trình độ xem xét nhiệt độ sử dụng thực tế, thành phần khí quyển, tải trọng cơ học và các quy chuẩn thiết kế hiện hành.