استیل 310

مقدمه در خصوص استیل 310

استیل 310، با ترکیبی از خواص دما بالا،   شکل پذیری خوب و قابلیت جوشکاری، برای شرایط دما بالا طراحی شده اند . این آلیاژ در مقابل سرویس مداوم در دماهای بالاتر از 1150 درجه سانتی گراد موجب کاهش گازهای گوگرد   می شود. همچنین برای سرویس های متناوب تا دماهای بالاتر از 1040 درجه کاربرد دارد. مثل بقیه گریدهای آستنیتی این آلیاژ، از   چقرمگی عالی برخوردار است، حتی پایین تر از دماهای برودت، اگرچه در   چنین محیط هایی از گریدهای دیگر استفاده می شود . استیل S 310 دارای حداکثر   کربن 03/0 درصد است، که گاهی برای محیط های خورنده ویژه، به خصوص محصولات اوره استفاده می شود .

استیل ۳۱۰ یکی از انواع فولاد زنگ نزن آستنیتی متوسط کربن است که خواص بسیار خوبی را در دمای بالا نشان می‌دهد. به همین دلیل در دسته فولاد‌های نسوز قرار می‌گیرد. این آلیاژ، در مواردی که به مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون در دمای بالا نیاز است، کاربرد دارد . فولادهای زنگ نزن در بازار با نام استیل شناخته می‌شوند. این آلیاژها به دلیل حضور مقادیر بالای عناصر آلیاژی مانند کروم و نیکل، خواص مقاومت به خوردگی مطلوبی را ارائه می‌دهند. فولادهای زنگ نزن را می‌توان براساس نوع ریزساختار آن‌ها در ۴ دسته‌بندی کلی آستنیتی، فریتی، مارتنزیتی و داپلکس قرار داد . از بین انواع آلیاژهای استیل ، استیل آستنیتی بیشترین کاربرد را دارد. آلیاژهای سری ۲۰۰ و ۳۰۰ در دسته فولادهای آستنیتی هستند. این دو گروه از نظر خواص مغناطیسی، اغلب نگیر بوده و مقاومت به خوردگی قابل قبولی نیز دارند .

ترکیب شیمیایی استیل 310

خواص مکانیکی استیل 310

استیل ۳۱۰

استیل ۳۱۰ از انواع استیل نسوز است که با توجه به درصد کروم و نیکل بالای موجود در آن، مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون خود را در دماهای کاری بالا، حفظ می‌کند. این نوع فولاد ضدزنگ تحت استاندارد DIN آلمان، استیل ۱.۴۸۴۱ نامیده می‌شود . استیل نسوز ۳۱۰ علاوه بر ارائه خواص مطلوب در دمای بالا، در دماهای فوق سرد نیز خواص مطلوب خود را حفظ می‌کند. همین ویژگی موجب شده است تا در گستره دمایی وسیعی کاربرد داشته باشد . گرید ۳۱۰ S نوع کم کربن استيل ۳۱۰ است. در مواردی که به خواص جوشکاری بهتری نیاز باشد، این نوع آلیاژ به جای استيل ۳۱۰ به کار می‌رود. نوع پرکربن استيل ۳۱۰   که با نام ۳۱۰ H شناخته می‌شود، مقاومت به خزش بیشتر و استحکام بالاتری نسبت به استیل ۳۱۰ نشان می‌دهد، اما در مواردی که نیاز به جوشکاری باشد، کاربرد ندارد .

مهم‌ترین خواص استیل ۳۱۰ موارد زیر خلاصه می‌شود :

• مقاومت به اکسیداسیون تا دمای حدود ۱۲۰۰ درجه سانتیگراد
• استحکام متوسط در دمای بالا
• مقاومت دربرابر خوردگی در دمای بالا
• حفظ استحکام و چقرمگی در دماهای پایین (حدود ۲۶۸- درجه سانتیگراد)

مقاومت به خوردگی استیل ۳۱۰

درصد کروم بالای موجود در ترکیب این آلیاژ، علاوه بر افزایش مقاومت به حرارت، موجب افزایش مقاومت به خوردگی نیز شده است. با وجود اینکه مقدار کروم و نیکل بالای موجود در استیل ۳۱۰ منجر به افزایش مقاومت به خوردگی این فولاد، حتی بیشتر از استیل ۳۰۴ شده است، اما از آن نمی‌توان در محیط‌های خورنده مرطوب و در معرض خوردگی تر، استفاده کرد .

استیل ۳۱۰ به دلیل اینکه مانند استیل ۳۱۶ ،   در ترکیب خود مولیبدن ندارد، بنابراین مقاومت به خوردگی حفره‌ای آن بسیار ضعیف است. همچنین لازم به ذکر است که این آلیاژ، زمانی که در معرض دمای بالا و در محدوده دمایی بین ۵۵۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد قرار می‌گیرد، در مقابل خوردگی بین دانه‌ای حساس می‌شود .

قابلیت جوشکاری استیل ۳۱۰

استیل ۳۱۰ ، از قابلیت جوشکاری قابل قبولی برخوردار بوده و قابلیت جوشکاری با تمامی روش‌های متداول جوشکاری را دارد . انواع روش‌های جوشکاری مورد استفاده برای ایجاد اتصالات در این استیل شامل جوشکاری دستی، تیگ و میگ می‌باشد. اما در جوشکاری آن باید به مواردی توجه کرد که عبارتند از :

• در شرایط معمول جوشکاری، پیشگرم و عملیات حرارتی پس از جوشکاری، برای این آلیاژ نیاز نیست .
• برای دستیابی به مقاومت به خوردگی در مایعات، ضروری است که بر روی این استیل عملیات حرارتی آنیل حل‌سازی پس از جوشکاری انجام شود .
• پس از انجام جوشکاری نیاز است تا اکسیدها و پوسته‌هایی که در اثر قرار گرفتن در معرض دمای بالا و در اثر جوشکاری بر روی سطح تشکیل می‌شود، حذف شود تا مقاومت به خوردگی آن حفظ گردد .

 

عملیات حرارتی استیل ۳۱۰

عملیات حرارتی استیل ۳۱۰ از نوع آنیل حل‌سازی است. در طی آن استیل تا محدوده دمایی ۱۰۴۰ تا ۱۰۶۵ درجه سانتیگراد گرم شده و در مدت زمان مشخصی در این دما نگه‌داری می‌شود و سپس تحت کوئنچ قرار می‌گیرد .

مانند سایر انواع استیل آستنیتی، استنلس استیل ۳۱۰ نیز قابلیت سخت شدن با عملیات حرارتی را ندارد. اما می‌توان آن را با روش کارسرد سخت کرد که عملا به ندرت انجام می‌شود .

دمای کاری استیل ۳۱۰

در صورتی که استیل ۳۱۰ به طور مداوم در معرض دمای بالا باشد، دمای کاری آن ۱۱۵۰ درجه سانتیگراد و در شرایطی که به صورت ناپیوسته تحت دمای بالا باشد، دمای کاری آن ۱۰۴۰ درجه سانتیگراد است. استیل ۳۱۰ به دلیل وجود عناصر آلیاژی بیشتر، نسبت به استیل ۳۰۹، دمای کاری بالاتری دارد .

کاربرد استیل ۳۱۰

با توجه به خواص مطلوب استیل ۳۱۰ که در بالا به آن اشاره شد، این نوع فولاد زنگ نزن کاربرد گسترده‌ای را در صنایع مختلف یافته است. برخی از کاربردهای مهم این استیل شامل موارد زیر است :

• اجزای کوره
• انواع لوله‌های مورد استفاده در تاسیسات
• مبدل‌های حرارتی
• انواع الکترود و فیلر
• دیگ‌های بخار
• محفظه‌های پخت و بازپخت
• موتور هواپیما و جت
• توربین‌های گازی
• سازه‌های کرایوژنیک
• شبکه‌های اجاق گاز آشپزخانه
• تجهیزات ریخته‌گری پیوسته

استیل ۳۱۰ در شکل‌های ورق، میلگرد، مفتول، لوله بدون درز و درزدار و … در بازار موجود است. میلگرد استیل ۳۱۰ ازجمله مقاطع پرکاربرد از جنس استیل ۳۱۰ است. با توجه به خواص مورد انتظار از این مقطع، در موارد مختلفی کاربرد دارد .