Aço inoxidável 310S vs 330: ligas de liga de-níquel-de alta temperatura

 

Quais são as composições químicas, propriedades mecânicas e usos primários do 310S e do 330?
O grau 310S é um aço inoxidável austenítico com alto-cromo (25%) e alto-níquel (20%) estabilizado com baixo teor de carbono. A liga 330 contém ainda mais níquel (35-37%), junto com 17-20% de cromo e é ainda fortificada com silício. Esta composição confere ao 330 uma resistência excepcional ao choque térmico e à carburação. Ambas as ligas retêm boa resistência e resistem à incrustação em temperaturas superiores a 1.000 graus. . 310S é comumente usado para tubos radiantes de fornos, tubos de pirólise e trocadores de calor de alta temperatura. A liga 330 é especificada para as aplicações mais exigentes, como tubos de queimadores radiantes, tampas de recozimento e ferragens de reformadores em processamento petroquímico.

Qual é a principal diferença funcional no desempenho-em altas temperaturas?
A principal diferença está em seu desempenho sob ciclos térmicos e em atmosferas específicas.. 310S oferece excelente resistência à oxidação em ambientes oxidantes contínuos e de alta-temperatura. No entanto, o teor muito maior de níquel e silício do 330 oferece resistência superior à carburação (captação de carbono) e à nitretação. Também apresenta melhor ductilidade e resistência à fadiga térmica após repetidos ciclos de aquecimento e resfriamento, tornando-o mais durável em aplicações com flutuações frequentes de temperatura ou em ambientes contendo monóxido de carbono ou hidrocarbonetos.

Em quais atmosferas de forno o 330 é claramente superior ao 310S?
A liga 330 é distintamente superior na cementação e redução de atmosferas, bem como em ambientes com alternância de condições oxidantes e redutoras. Isto inclui fornos de tratamento térmico com atmosferas protetoras, reatores de processamento químico que envolvem craqueamento de hidrocarbonetos e qualquer lugar onde a atmosfera seja rica em monóxido de carbono. Nestas condições, o 310S pode tornar-se fragilizado devido à absorção de carbono. Para atmosferas consistentemente oxidantes (excesso de ar), o 310S tem um desempenho excelente e geralmente é mais econômico-.

Como as considerações de fabricação e custo diferem entre essas duas ligas?
Ambas as ligas têm altas taxas de endurecimento-de trabalho, exigindo mais potência para conformação e usinagem. A soldagem é viável com metais de adição correspondentes ou sobre{2}}ligados, mas o recozimento pós{3}}soldagem é recomendado. A principal consideração é o custo: a liga 330, com seu alto teor de níquel, tem um preço significativamente mais alto que a 310S. Esta diferença de custo determina que o 330 só deve ser especificado quando seu melhor desempenho em condições específicas e severas for absolutamente necessário para evitar falhas prematuras.

Qual é a diretriz final para selecionar entre 310S e Alloy 330?
Siga esta hierarquia: Primeiro, defina a temperatura máxima de serviço e a atmosfera. Para condições de oxidação contínuas e estáveis ​​de até 1150 graus, o 310S é uma excelente escolha. Segundo, se a aplicação envolver ciclagem térmica, potenciais de cementação ou atmosferas mistas/redutoras-especialmente acima de 1.000 graus -é necessária a liga 330. A decisão é fundamentalmente combinar a resistência específica da liga (oxidação vs. carburação) ao mecanismo de falha dominante na aplicação. Nunca substitua 310S por 330 em um ambiente de cementação.