Stal nierdzewna austenityczna żaroodporna
Blachy nierdzewne 309 i 310 to żaroodporne stale austenityczne charakteryzujące się dużą zawartością Cr i Ni. Odpowiednio 309S i 310S to ich wersje niskoemisyjne. W mediach utleniających oba mają doskonałą odporność na korozję i wytrzymałość w wysokiej temperaturze. W temperaturze pokojowej mikrostruktura matrycy austenitycznej stali nierdzewnej 310 jest czysta γ. Stal 310 jest również znana jako „stal nierdzewna 2520”, ponieważ zawiera odpowiednio chrom 25% i nikiel 20%. Stale 310S i 309S nie są łatwe do utlenienia w wysokiej temperaturze i są powszechnie stosowanymi gatunkami odpornymi na wysoką temperaturę. Wyniki eksperymentów pokazują, że szybkość utleniania 310 jest powolna, gdy temperatura jest niższa niż 1000 ℃. Gdy temperatura nadal rośnie do 1200 ℃, stopień utlenienia 310 gwałtownie przyspiesza. Ponadto znajdują zastosowanie także w transporcie i magazynowaniu mocnych kwasów takich jak kwas azotowy o stężeniu 65% ~ 85%.
Materiał alternatywny w innych standardach:
JIS G4303 SUS 309S, SUS 310S
EN 10088-1 X12CrNi23-13/ 1.4833, X15CrNiSi25-21/1.4841, X8CrNi25-21/ 1.4845
Skład chemiczny
| ASTM | 309 | 309S | 310 | 310S |
| C | ≤0,20 | ≤0,08 | ≤0,25 | ≤0,08 |
| Si | ≤1,00 | ≤1,00 | ≤1,50 | ≤1,50 |
| Mn | ≤2,00 | ≤2,00 | ≤2,00 | ≤2,00 |
| P | ≤0,045 | ≤0,045 | ≤0,045 | ≤0,045 |
| S | ≤0,030 | ≤0,030 | ≤0,030 | ≤0,030 |
| Kr | 22.00~24.00 | 22.00~24.00 | 24.00~26.00 | 24.00~26.00 |
| Ni | 12.00~15.00 | 12.00~15.00 | 19.00~22.00 | 19.00~22.00 |
W warunkach wysokiej temperatury stal nierdzewna żaroodporna 310 może utrzymać stabilną wydajność, niełatwo ją skorodować i utlenić na zewnątrz. Dzieje się tak głównie ze względu na wysoką zawartość Cr w samej stali nierdzewnej 310, metal Cr może łączyć się z tlenem tworząc warstwę tlenku Cr2O3, która stale pokrywa powierzchnię stali 310 aż do całkowitego opakowania, co odpowiada stali 310 założonej na „odzież ochronną” ”, co może zapobiec wewnętrznemu kontaktowi metalu 310 ze światem zewnętrznym. Jest to główny powód, dla którego stal 310 może mieć dobrą odporność na utlenianie w wysokiej temperaturze.
W przypadku żaroodpornej stali nierdzewnej pierwiastek chromu (Cr) jest stabilny w wysokiej temperaturze, nie ulega utlenianiu i nie odpada. Jednak zawartość Cr nie może być zbyt wysoka, w przeciwnym razie wytrzymałość stali nierdzewnej również spadnie, ponieważ Cr może sprzyjać powstawaniu składu α i hamować γ, zbyt duża ilość α łatwo prowadzi do wytworzenia fazy kruchej. Dlatego też mamy nadzieję, że w austenitycznej stali nierdzewnej zawartość Cr pozostanie umiarkowana, co nie tylko zapewni właściwości materiału pod każdym względem, ale także zapobiegnie pojawieniu się niektórych faz kruchych.
Nikiel jest bardzo ważnym pierwiastkiem żaroodpornej austenitycznej stali nierdzewnej i odgrywa aktywną rolę w tworzeniu się γ. Wzrost zawartości Ni może spowodować, że temperatura przejścia z fazy γ do fazy α stanie się bardzo niska, co może zwiększyć stabilność osnowy austenitycznej. Ponadto odpowiednia zawartość Ni może oczywiście poprawić ogólne właściwości mechaniczne i dobre właściwości spawalnicze stali nierdzewnej.
