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产品规格
规格: 0.1-3.0mm 20-120 3-20
一般属性
309/309S和310/310S奥氏体不锈钢经常被应用于高温环境下的作业。其较高的铬含量和镍含量确保了良好的耐腐蚀性和抗氧化性,与奥氏体304 合金相比,它在室温下强度要高一点。
化学成分
除特别说明外,以下的化学成分是根据ASTM A167和ASTM A240标准。
309合金 | 309S合金 | |
(UNS S30900) | (UNS S30908) | |
C | 0.20 | 0.08 |
Mn | 2.00 | 2.00 |
P | 0.045 | 0.045 |
S | 0.030 | 0.030 |
Si | 0.75 | 0.75 |
Cr | 22.00 较小值/24.00 较大值 | 22.00 较小值/24.00 较大值 |
Ni | 12.00 较小值/15.00 较大值 | 12.00 较小值/15.00 较大值 |
Fe | 剩余部分 | 剩余部分 |
310合金 | 310S合金 | |
(UNS S31000) | (UNS S31008) | |
C | 0.25 | 0.08 |
Mn | 2.00 | 2.00 |
P | 0.045 | 0.045 |
S | 0.030 | 0.030 |
Si | 1.75 | 1.50 |
Cr | 24.00 较小值/26.00 较大值 | 24.00 较小值/26.00 较大值 |
Ni | 19.00 较小值/22.00 较大值 | 19.00 较小值/22.00 较大值 |
Fe | 剩余部分 | 剩余部分 |
抗水溶液腐蚀
309/309S和310/310S主要用于高温环境下,可以有效利用它们的抗氧化性。但是,这些合金因为含铬量和含镍量高,对水溶液也具有一定的耐腐蚀性。
含镍量高使这些合金对氯化物应力龟裂腐蚀的抵抗力比18-8不锈钢稍好,尽管如此,但是309/309S和310/310S奥氏体不锈钢仍然容易受这种腐蚀的影响。
需要提高耐水溶液腐蚀的应用中,往往会用到310/310S,如:溶液中的作业,这种溶液中可能发生晶界择优腐蚀。
高温抗氧化性
在多数情况下,金属合金都会与周围环境发生一定程度的化学反应。较常见的化学反应就是氧化:金属元素与氧气结合,生成氧化物。不锈钢通过铬元素的局部氧化使其具有抗氧化性,在铬元素局部氧化的过程中,可以形成一种非常稳定的氧化物(Cr2O3 氧化铬)。只要金属的铬含量充足,在金属表面即可形成一层连续的氧化铬绿,防止其他氧化物生成,并对金属起到保护作用。氧化率是由带点粒子的传输来控制的。当表面的锈皮越厚,氧化率就会大幅度下降,因为带点粒子传输的路径越远。这个过程叫钝化,也就是钝化膜形成的过程。
奥氏体不锈钢的抗氧化性可以通过铬含量来推算。耐高温的合金含铬量至少20%。用镍成分代替铁成分也通常可以提供合金在高温下的性能。309/309S,310/310S是高合金材料,因此,具有相当好的抗氧化性。
已氧化的金属样品,其重量会有所增加,因为一定量的氧气组合到产品的氧化膜。测量金属抗氧化性的其中一种方法是:让金属在特定时间内暴露在高温环境下,然后测量其重量的变化。重量增加越多,表面氧化越严重。
氧化过程比简单的锈皮增厚要复杂得多。散裂,或者说表面皮分离,是不锈钢氧化过程中较常见的问题。散裂通常表现为急速的重量损失。其他一些因素也会引起散裂,其中主要包括热循环,机械损伤和氧化物过厚。
在氧化过程中,铬以氧化铬的形式存在于锈皮中。当氧化皮剥落时,未氧化的金属暴露出来,因为新的氧化铬的形成,材料的氧化率暂时升高。锈皮散裂到达一定程度,铬含量的损失可能引起金属的耐热性降低,从而导致铁氧化物和镍氧化物快速增加,这种情况称为破裂氧化。
高温氧化可能导致锈皮挥发。在耐热不锈钢表面形成的氧化铬,一开始是Cr2O3 ,当温度进一步升高时,会进一步氧化成具有高蒸汽压力的CrO3 。氧化物此时分成两部分:通过形成Cr2O3 使锈皮增厚,通过CrO3 的蒸发使锈皮变薄。到终的趋势是在增厚和变薄之间达到的平衡,从而使锈皮处于恒定的厚度。锈皮挥发在温度达到2000°F (1093°C)以上时,成为一个突出问题,在流动气体的作用下,会进一步恶化。
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