معرفی آلیاژ ۳۱۰ به همراه مشخصات

مقالات فلزات دیدگاه‌ها برای معرفی آلیاژ ۳۱۰ به همراه مشخصات بسته هستند

آلیاژ 310 (با شماره UNS S31000) یک فولاد ضد زنگ آستنیتی است که برای استفاده در محیط های دما بالا توسعه داده شده است. این آلیاژ علاوه بر مقاومت خوب در برابر گرما، در برابر خوردگی نیز عملکرد بسیار خوبی از خود نشان میدهد. همچنین این آلیاژ در برابر اکسیداسیون، تا دمای 2010 درجه فارنهایت (1100 درجه سلسیوس) نیز خواص خود را حفظ میکند.

معرفی آلیاژ 310

آلیاژ 310 مقدار زیادی کروم و همچنین مقدار متوسطی از عنصر نیکل را درون خود جای داده است؛ به همین دلیل مقاومت این فولاد در برابر سولفید شدن بسیار خوب است. همچنین در برابر کربوره شدن نیز مقاومت خوبی از خود نشان میدهد. در واقع شدت کربوره کردن آلیاژ 310 باید متوسط باشد تا این آلیاژ بتواند از خود مقاومت نشان بدهد. اگر میخواهید فلز خود را در مجاورت محیط های کربن دهی شدیدتر قرار دهید؛ توصیه میشود از آلیاژ 330 (شماره UNS N08330) استفاده کنید.

در کل میتوان از این آلیاژ در محیط های اکسنده، چرخه های حرارتی و… نیز استفاده کرد. همچنین این آلیاژ در قطعات و وسایل برودتی و سرمایشی نیز کاربرد دارد. اما توجه داشته باشید که در این زمینه، باید میزان نفوذ پذیری مغناطیسی اعمالی به آلیاژ، کم باشد و آلیاژ بتواند چقرمگی خود را در دمای منفی 450 درجه فارنهایت (-268 درجه سانتی گراد) نیز حفظ کند.

هنگامی که آلیاژ 310 در بازه دمایی 1202 الی 1742 درجه فارنهایت (650 الی 950 درجه سانتی گراد) گرم میشود؛ در معرض بارش فاز سیگما قرار میگیرد. همچنین عملیات آنیلینگ فلز باید در دمای 2012 الی 2102 درجه فارنهایت (1100 الی 1150 درجه سانتی گراد) انجام شود تا میزان چقرمگی فولاد در حد مطلوب قرار بگیرد.

آلیاژ 310S و 310H

آلیاژ 310S (شماره UNS S31008)، نسخه کم کربن تر آلیاژ 310 است. از طرف دیگر، آلیاژ 310H، نسخه پر کربن آلیاژ 310 است که به دلیل مقاومت عالی در برابر عوامل بوجود آورنده خزش، توسعه داده شده است. توجه داشته باشید که آلیاژ 310 را میتوان به کمک روش های استاندارد و معمولی تحت جوشکاری و پردازش قرار داد.

استانداردهای اخذ شده توسط آلیاژ 310

استاندارد A240 از ASTM
استاندارد SA 240 از ASME
استاندارد 5521 از AMS

کاربرد های آلیاژ 310

اجزا و تجهیزات برودتی و سرمایشی
فراوری مواد غذایی
برای ساخت کوره ها، مشعل ها، در پوش ها، فن ها، لوله کشی ها و…
کوره های حامل مواد سیال: محفظه های احتراق زغال سنگ
فرآوری سنگ های معدنی: کارخانه های فولاد، ذوب و تجهیزات ذوب فولاد، تجهیزات ریخته گری
پالایش نفت: بازیابی سیستم های کاتالیزور، فِلر ها
تولید برق: مشعل های زغال سنگ، قطعات داخلی مشعل ها
پردازش های حرارتی: آنیل کاری پوشش ها و جعبه ها، مشعل ها، درها، فن ها، رکوپراتور ها و…

درصد جرمی عناصر تشکیل دهنده آلیاژ 310

کروم: در کمترین حالت 0 درصد و در بیشترین حالت 26.0 درصد
نیکل: در کمترین حالت 0 درصد و در بیشترین حالت 22.0 درصد
کربن: 25 درصد
منگنز: 00 درصد
فسفر: 0.045 درصد
سولفور: 0.030 درصد
سیلیکون: 5 درصد
آهن: در حالت تعادل

درصد جرمی عناصر تشکیل دهنده آلیاژ 310S

کروم: در کمترین حالت 0 درصد و در بیشترین حالت 26.0 درصد
نیکل: در کمترین حالت 0 درصد و در بیشترین حالت 22.0 درصد
کربن: 08 درصد
منگنز: 2.00 درصد
فسفر: 0.045 درصد
سولفور: 0.030 درصد
سیلیکون: 5 درصد
آهن: در حالت تعادل

درصد جرمی عناصر تشکیل دهنده آلیاژ 310H

کروم: در کمترین حالت 0 درصد و در بیشترین حالت 26.0 درصد
نیکل: در کمترین حالت 0 درصد و در بیشترین حالت 22.0 درصد
کربن: در کمترین حالت 04 درصد و در بیشترین حالت 0.10 درصد
منگنز: 2.00 درصد
فسفر: 0.045 درصد
سولفور: 0.030 درصد
سیلیکون: 0.75 درصد
آهن: در حالت تعادل

خواص فیزیکی آلیاژ 310

– چگالی: 0.285 پوند بر اینچ مکعب یا 89 گرم بر سانتی‌متر مکعب

– ظرفیت گرمایی ویژه: 0.12 بی تی یو بر پوند بر درجه فارنهایت (در دمای 32 الی 212 درجه فارنهایت) یا 502 ژول بر کیلوگرم در کلوین (در دمای 0 الی 100 درجه سانتی گراد)

– مدول الاستیسیته: 5 M psi یا 196 گیگاپاسکال

– رسانای گرمایی: 9.4 بی تی یو بر ساعت بر مجذور فوت بر فوت بر درجه فارنهایت یا 8 وات بر متر در درجه کلوین

– محدوده ذوب: 2470 الی 2555 درجه فارنهایت یا 1354 الی 1402 درجه سانتی‌گراد

– مقاومت الکتریکی: 7 میکرو اهم در اینچ در دمای 68 درجه فارنهایت یا 78.0 میکرواهم در سانتی‌متر در دمای 20 درجه سانتی‌گراد

خواص مکانیکی آلیاژ 310

استحکام تسلیم: 35000 psi یا 245 مگاپاسکال
استحکام کششی نهایی: 80000 psi یا 550 مگاپاسکال
ازدیاد طول (در هر 2 اینچ): در کمترین حالت 45 درصد
درجه سختی برینل: 217

میزان مقاومت آلیاژ 310 در برابر خوردگی

این آلیاژ به دلیل داشتن مقدار زیادی از عنصر کروم (25 درصد) و سیلیکون (0.6 درصد)، در محیط های گرم عملکرد خوبی از خود نشان میدهد(اما اگر دما تا حد بسیار زیادی بالا برود، خوردگی مرزدانه ای رخ میدهد). این آلیاژ در شرایط اکسیداسیون (چگالی ماده گوگرد دار حداکثر 2 گرم بر مترمکعب)؛ تحت دمای کاری 1922 درجه فارنهایت (1050 درجه سلسیوس) از خود مقاومت قابل قبولی نشان میدهد. همچنین این آلیاژ در اتمسفرهایی که غلظت اکسیژن کم است (چگالی ماده گوگرد دار حداکثر 2 گرم بر مترمکعب است)؛ تحت دمای کاری 1832 درجه فارنهایت (1000 درجه سلسیوس) نیز به خوبی از خود مقاومت نشان میدهند. عملکرد این آلیاژ در اتمسفرهای نیتروژن دهنده و کربن دهنده؛ تحت دمای کاری حداکثر 1562 الی 1742 درجه فارنهایت (850 الی 950 درجه فارنهایت) نیز بسیار خوب است. توجه داشته باشید که در اتمسفر های احیا کننده، شرایط نیترید یا کربوره کننده، استفاده از آلیاژ 800 (با شماره UNS N08800) و آلیاژ 600 (با شماره UNS N06600) توصیه میشود.

اگرچه این آلیاژ در برابر اکثر محیط های خورنده مقاوم است؛ اما به دلیل وجود محتوای زیاد کربن، عملکرد خوبی در محیط های مرطوب ندارد(در محیط های مرطوب، احتمال خوردگی این آلیاژ وجود دارد). همچنین قرارگیری این آلیاژ در محیط های داغ(طولانی مدت)، باعث ایجاد خوردگی مرزدانه ای میشود. اگرچه این آلیاژ در برابر محیط های مرطوب و محیط های داغ عملکرد خوبی ندارد؛ اما به دلیل وجود مقدار زیاد کروم(25 درصد)، در برابر حرارت، در مقایسه با اکثر آلیاژ ها مقاوم تر است.

ساخت و پرداخت آلیاژ 310

آلیاژ 310 را می‌توان به کمک روش‌های معمول، تحت فرایند جوش و پردازش قرار داد.

شکل‌دهی گرم

آلیاژ 310 باید در محدوده دمایی 1742 الی 2192 درجه فارنهایت (950 الی 1200 درجه سانتی‌گراد) تحت فرایند شکل‌دهی داغ قرار بگیرد. همچنین این آلیاژ باید در دمای 1832 الی 2101 درجه فارنهایت (1000 الی 1150 درجه سانتی‌گراد) آنیل شوند و به‌سرعت نیز کوئنچ شود.

بیشتر بخوانید: نورد گرم چیست، فرایند و دسته بندی آن