不锈钢管 310S 太钢不锈

310/310S (S31000) / ( S31008)

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310/310S 合金( S31000/S31008 ) 合金奥氏体不锈钢主要用于高温环境。其较 高的铬含量及镍含量保证了良好的抗腐蚀能力及抗氧化能力。与奥氏体304 合金相比， 它在室温下强度要高一点。

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。

应用
高合金不锈钢通常表现出良好高温强度，抗蠕变性和抗环境腐蚀性。因此，它们被广泛应用于热处理行业的熔炉零部件，如：传送带，滚筒，炉头，耐火垫板，吊管架等。这些等级也应用到化学加工行业，用于承载热浓酸，氨水和二硫化物。在食物加工行业，这些等级用于与热乙酸和柠檬酸接触。

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。

表中的数值表示重量百分百，除特别说明范围外，表中都是*大值

物理性能

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：浓硝酸溶液中的作业，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。*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%（重量百分百）。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*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，*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。*终的趋势是在增厚和变薄之间达到*终的平衡，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。

加工特性

309/309S，310/310S不锈钢因其耐高温和抗氧化性能，被广泛应用于热处理/加工行业。也因为这样，这些合金常被加工成复杂结构。碳钢的加工性通常被认为是金属成型操作中的标准。奥氏体不锈钢表现出来的性能和碳钢大不相同：奥氏体不锈钢更难加工，变硬的速度非常快。尽管这并不会改变我们一般用的加工方法，如：切割，机械加工，成型等，但是这些特性却影响这些加工方法的具体细节。

切割和机械加工普通软钢的标准技术，稍作调整后也可用于加工奥氏体不锈钢。但是奥氏体不锈钢更难加工，变硬的速度非常快。加工过程中产生的碎片细且硬，并保留着相当好的延展性。加工用的道具应保持锋利和坚硬。对于硬化区域，一般采用深度和慢速切割。由于奥氏体不锈钢的导热性低和热膨胀系数高，在切割和机械加工的过程中，必须考虑排热和尺寸公差。

奥氏体不锈钢可通过弯曲，拉伸成形，滚扎成形，锤打成形，扩口加工/凸缘加工，旋转，精抽，液压成形等方法达到冷作成形。在加工过程中，奥氏体不锈钢容易硬化，表现为加工过程中要不断增大加工的力量。这就意味着需要用更强大的成形设备并且*终限制了成型度。

因为各种环境和金相的因数，用于309和310热作的温度范围相对较窄。锻造的初始温度范围是1800-2145°F (980-1120°C)，结束温度不能低于1800°F (980°C)。在过高的温度下加工，因为环境和金相的因素，尤其是铁素体的生成，会导致合金的热塑性下降。在过低的温度下加工，形成脆片第二相，如：西格玛相。锻造后，锻件需迅速冷却到暗热。

焊接
奥氏体等级被认为是不锈钢中*容易焊接的等级。它们可以通过所有常见的方法进行焊接。309/309S，310/310S也是如此。如果需要填充焊料，一般要选成分匹配的。因为这个等级的合金含量提高，可以降低熔池的流动性。如果熔池的流动性仍然需要降低，可以采用含硅的焊料(如 ER309Si, ER309LSi)。

309/309S，310/310S的热膨胀系数较高，导热性较低，在固化的焊接金属中会形成少量的铁素体，可能导致热裂纹。这个问题在防脱焊口，宽焊口可能更严重。低合金含量的焊料(如ER308)可以增加堆焊中的铁素体从而降低热裂纹的趋势。基焊金属的成分被稀释后，可能降低该金属焊口处的耐腐蚀性和耐热性。

S等级的含碳量相对较低。焊接得当的话，不太可能发生热影响区的粒间腐蚀。去除回火色和锈皮可恢复焊口附近的耐腐蚀性。采用不锈钢刷研磨和刷洗，可以去除回火色和锈皮。酸洗也可去除锈皮。小件的材料可以放入槽中酸洗，大件的材料，可以采用特制的硝酸，氟化氢酸，盐酸的混合物来局部清洗。酸洗以后，要用清水彻底洗掉酸洗的残留物。