مقدمه
گرید 310 یک ورق استیل آستنیتی با کربن متوسط است که برای کاربردهای دمای بالا مانند قطعات کوره و تجهیزات عملیات حرارتی استفاده می شود. از این نوع ورق استیل در دماهایی تا 1150 درجه سانتیگراد در سرویس مداوم و 1035 درجه سانتیگراد در سرویس متناوب استفاده می شود. ورق استیل 310S نسخه کم کربن از ورق استیل 310 است. در این مقاله به بررسی ورق استیل در گریدهای 310/310S پرداخته شده است.
کاربردهای ورق استیل گرید 310/310S
کاربردهای معمولی ورق استیل گرید 310/310S در محفظه های ظروف بستر سیال، کوره ها، لوله های تابشی، آویزهای لوله برای تصفیه نفت و دیگ های بخار، اجزای داخلی گازسوز زغال سنگ، دیگ های سربی، ترموول ها، پیچ های لنگر نسوز، محفظه های نسوز، محفظه ها و باس ها، پوشش های بازپخت، ساگرها، تجهیزات پردازش مواد غذایی و ساختارهای برودتی استفاده می شود.
خواص ورق استیل گرید 310/310S
این گریدها حاوی 25 درصد کروم و 20 درصد نیکل هستند که در برابر اکسیداسیون و خوردگی بسیار مقاوم می باشند. گرید 310S یک نسخه کربن پایین تر است که کمتر در معرض شکنندگی و حساس شدن در سرویس است. محتوای بالای کروم و نیکل متوسط این فولادها را قادر به کاربرد در کاهش اتمسفر گوگرد حاوی H2S می کند. آنها به طور گسترده در اتمسفرهای با کربنات متوسط استفاده می شوند، همانطور که در محیط های پتروشیمی مشاهده می شود. برای اتمسفرهای کربن دار شدیدتر، آلیاژهای دیگر مقاوم در برابر حرارت باید انتخاب شوند. درجه 310 برای گرم و خنک کردن مکرر مایع توصیه نمی شود زیرا از شوک حرارتی رنج می برد. این گرید به دلیل چقرمگی و نفوذپذیری مغناطیسی کم، اغلب در کاربردهای برودتی استفاده می شود. مانند سایر ورق های استیل آستنیتی، این گریدها نمی توانند با عملیات حرارتی سخت شوند. آنها را می توان با کار سرد سخت کرد، اما این کار به ندرت انجام می شود.
ساخت ورق استیل گرید 310/310S
گریدهای ساخت 310/310S در محدوده دمایی 975 تا 1175 درجه سانتیگراد ساخته می شوند. کارهای سنگین تا دمای 1050 درجه سانتیگراد انجام می شود و یک پوشش سبک در پایین محدوده اعمال می شود. پس از آهنگری و عملیات بازپخت توصیه می شود تا تمام تنش ها از فرآیند آهنگری حذف شود. آلیاژها را می توان به آسانی با روش ها و تجهیزات استاندارد به صورت سرد تشکیل داد.
ماشینکاری ورق استیل گرید 310/310S
درجات ماشینکاری 310/S310 از نظر قابلیت ماشینکاری مشابه نوع 304 هستند. کار سخت شدن آلیاژ می تواند مشکل ساز باشد و برداشتن لایه سخت کاری شده با استفاده از سرعت های آهسته و برش های سنگین، با ابزار تیز و روانکاری خوب طبیعی است. از ماشین های قدرتمند و ابزارهای سنگین و سفت و سخت استفاده می شود.
جوشکاری ورق استیل گرید 310/310S
گریدهای جوش 310/S310 با الکترودهای منطبق و فلزات پرکننده جوش داده می شوند. آلیاژها به راحتی توسط SMAW (دستی)، GMAW (MIG)، GTAW ,TIG و SAW قابلیت جوشکاری دارند. در صنایع مختلف از الکترودهای AWS A5.4 E310-XX و A 5.22 E310T-X و پرکننده فلزی AWS A5.9 ER310 استفاده شده است و آرگون گاز محافظ مورد استفاده می باشد. برای جوشکاری این آلیاژ پیش گرما و پس گرما مورد نیاز نیست، اما برای سرویس خوردگی در مایعات، عملیات بازپخت کامل محلول پس از جوشکاری ضروری است. اچ کردن و غیرفعال کردن سطح برای حذف اکسیدهای دمای بالا برای بازیابی مقاومت خوردگی کامل آبی پس از جوشکاری ضروری است. این عملیات برای سرویس در دمای بالا مورد نیاز نیست، اما سرباره جوشکاری باید به طور کامل حذف شود.
عملیات حرارتی ورق استیل درجه 310/310S
نوع عملیات حرارتی 310/310S با حرارت دادن تا محدوده دمایی 1065تا1040 درجه سانتیگراد آنیل شده و در این دما نگه داشته می شود تا کاملاً رسوبات حل شود و سپس با آب کوئنچ می شود.
مقاومت حرارتی ورق استیل درجه 310/310S
گریدهای 310/310S مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون در سرویس های متناوب در هوا تا 1035 درجه سانتی گراد و سرویس مداوم 1050 درجه سانتیگراد دارند. گریدها در برابر اکسیداسیون، سولفیداسیون و کربنات شدن مقاوم هستند.
شکل های موجود از ورق استیل گرید 310/310S
تولیدکنندگان فولادهای مقاوم به خوردگی می توانند این گریدها را به صورت صفحه، ورق و نوار، میله و میلگرد، لوله درزدار و لوله بدون درز، لوله جوش داده شده، شمش آهنگری و ریخته گری، اتصالات لوله و سیم عرضه کنند. گرید مقاوم در برابر خوردگی 310/310S به طور کلی برای سرویس های حاوی مایع خورنده استفاده نمی شود، اگرچه محتوای کروم و نیکل بالا مقاومت در برابر خوردگی را نسبت به گرید 304 نشان می دهد. این آلیاژ حاوی مولیبدن نیست، بنابراین مقاومت حفره ای بسیار ضعیف است. گرید 310/310S پس از سرویس در دماهای بین 550 تا 800 درجه سانتیگراد به خوردگی بین دانه ای حساس می شود. ترک خوردگی تنشی ناشی از یون های کلریدی ممکن است در مایعات خورنده حاوی کلرید در دمای بیش از 100 درجه سانتیگراد رخ دهد.
گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی