1. Skład chemiczny (różnica podstawowa)
Zmienność elementów stopowych bezpośrednio kształtuje ich stabilność termiczną, wytrzymałość i odporność na korozję.
| Stop | Kluczowe elementy (typowe zakresy, zgodnie ze standardami ASTM/ASME) |
|---|---|
| Incoloy 800 | - Nickel (NI): 30–35% (wysoka zawartość, krytyczna dla odporności na pełzanie i stabilność termiczną)
- chrom (CR): 19–23% (dla oporu utleniania)
- żelazo (Fe): ~ 40–45% (metal bazowy)
- Dodatki: Aluminium (AL: 0,15–0,60%), Titan (TI: 0,15–0,60%) (Wzmocnij folia tlenku i zapobiegaj opadom węgla)
- Carbon (c): mniejszy lub równy 0,10% |
| SS 310 | - Nickel (Ni): 19–22% (niższy niż Incoloy 800, obsługuje strukturę austenit i wysoka - temp durctility)
- chrom (CR): 24–26% (wyższy niż Incoloy 800, główny czynnik oporności na utlenianie)
- żelazo (Fe): ~ 50–55% (metal bazowy)
- manganese (Mn): mniejsze lub równe 2,0% (AIDS Formable)
- Carbon (c): mniejszy lub równy 0,25% (310) / mniejszy lub równy 0,08% (310s, niski - wariant węglowy do zmniejszonego uczulenia)
- Brak celowych dodatków al/ti |
Incoloy 800 maWyższa zawartość niklui unikalne dodatki Al/Ti, a SS 310 funkcjonujeWyższa zawartość chromu(dla zwiększonej odporności na utlenianie) i brak al/ti.
2. Wysoka - Wydajność temperatury (wytrzymałość vs. odporność na utlenianie)
Oba stopy wyróżniają się w wysokich temperaturach, ale ich siły leżą w różnych właściwościach termicznych - Incoloy 800 priorytetyzuje odporność na pełzanie, podczas gdy SS 310 koncentruje się na utlenianiu i oporności na skalowanie.
| Aspekt | Incoloy 800 | SS 310 |
|---|---|---|
| Maksymalna ciągła temperatura usług | Do 1100 stopni (stopień 2012) (zoptymalizowane dla długiego - obciążenie terminowe - w wysokich temperaturach) | Do 1200 stopni (2192 stopnia f) (wyższy niż Incoloy 800, ale ograniczony do scenariuszy obciążenia niskiego -) |
| Odporność na pełzanie | Doskonałe: Utrzymuje integralność strukturalną pod długim - termin ciepło + naprężenie (np. Obciążenie 100 MPa przy 800 stopnia przez 10 000 godzin przy minimalnym deformacji). Dodatki Al/Ti wzmacniają matrycę i zapobiegają przesuwaniu granicy ziarna. | Moderate: Weaker than INCOLOY 800 under sustained loads at >800 stopni (np. Obciążenie 100 MPa przy 800 stopniach może powodować znaczne odkształcenie pełzania w ciągu 1000 godzin). Brakuje al/ti dla wzmocnienia matrycy. |
| Odporność na utlenianie/skalowanie | Bardzo dobrze: tworzy gęsty cr₂o₃ - al₂o₃ folia tlenkowa, która opiera się na spalaniu (łuszczenie) w powietrzu/parach do 1100 stopni. | Excellent (superior to INCOLOY 800): High Cr content (24–26%) forms a thick, stable Cr₂O₃ film that withstands extreme heat (up to 1200°C) in oxidizing atmospheres (e.g., furnace atmospheres with high oxygen). Resists scaling better than INCOLOY 800 at >1100 stopni. |
| Odporność na zmęczenie termiczne | Strong: Wytrzymuje powtarzające się cykle ogrzewania/chłodzenia (np. Uruchamianie/wyłączenie kotła) z powodu zrównoważonego rozszerzenia cieplnego i wytrzymałości matrycy. | Umiarkowane: podatne na pękanie w częstym cyklicznym cyklu termicznym (np. Szybkie ogrzewanie z 200 stopni do 1000 stopni) z powodu wyższego współczynnika rozszerzalności cieplnej i niższej wytrzymałości pełzania. |
Incoloy 800 toWysokie - obciążenie temperatury - stop łożyska(Idealny do naczyń ciśnieniowych, rur), a SS 310 to aWysoka - Temperatura non - obciążenie - stop łożyska(Idealny do elementów statycznych, takich jak wkładki do pieca).
3. Odporność na korozję (oksydacyjna vs. ogólna korozja)
Zarówno opierają się utlenianiu temperatury wysokiej -, ale ich wydajność w środowiskach wodnych lub chemicznych różni się:
| Środowisko korozji | Incoloy 800 | SS 310 |
|---|---|---|
| Wysokie - gazy utleniające temperaturę | Very good (air, steam, CO₂ up to 1100°C) but outperformed by SS 310 at >1100 stopni. | Doskonałe (powietrze, o₂, więc do 1200 stopni); Best - w klasie - do utleniania atmosfery z siarką (np. Spaliny pieców przemysłowych). |
| Korozja wodna (temperatura pokoju) | Umiarkowane: Opiera się rozcieńczanie nie - oksydujące kwasy (np. 10% h₃po₄) i neutralną wodę, ale podatne na wózek w chlorku - bogate roztwory (np. Woda morska). Słaba odporność na silne kwasy utleniające (np. Hno₃ skoncentrowane). | Umiarkowane do dobrego: opiera się rozcieńczonymi kwasami (np. 5% h₂so₄) i kwasów organicznych, ale również podatne na wżery chlorkowe (brak molibdenu, w przeciwieństwie do SS 316). Lepsze niż Incoloy 800 w łagodnych kwasach utleniających (np. Rozcieńczoną hno₃) z powodu wyższego CR. |
| Pękanie korozji naprężeń (SCC) | Odporny na SCC w wodzie/pary, ale wrażliwy w wysokiej - temperatury H₂s lub środowiskach amoniaku. | Podatne na SCC w chlorku - bogate roztwory (np. Hot Sea Water) i środowiskach żrącowych (np. Skoncentrowany NaOH). Niższa odporność SCC niż Incoloy 800 w wodzie/pary. |
| Odporność na siarczanie | Moderate: Susceptible to sulfidation (corrosion by sulfur) in reducing atmospheres (e.g., H₂S at >600 stopni). | Dobra: Wyższa zawartość CR poprawia odporność na siarczanie w łagodnej atmosferze redukującej, ale nadal przewyższane przez stopy niklu -, takie jak Inconel 600. |
SS 310 przewyższa incoloy 800 inExtreme - utlenianie temperatury/siarka - bogata atmosfery, podczas gdy Incoloy 800 oferuje lepiejOdporność na SCC w wodzie/paryi łagodne środowiska chemiczne.
4. Właściwości mechaniczne (pomieszczenie i wysokie temperatury)
Dodatki Al/Ti Incoloy 800 i wyższa zawartość NI zapewniają najwyższą wysoką wytrzymałość temperaturową -, podczas gdy SS 310 jest bardziej plastyczna w temperaturze pokojowej.
| Właściwość (temperatura pokoju, rozwiązanie - wyżarzone) | Incoloy 800 | SS 310 |
|---|---|---|
| Ostateczna wytrzymałość na rozciąganie (UTS) | 550–650 MPa (80 000–94 000 psi) | 515–655 MPa (75 000–95 000 psi) |
| 0,2% granica plastyczności (YS) | 200–280 MPa (29 000–40 600 psi) | 170–240 MPa (24 700–34 800 psi) |
| Cropility (% wydłużenia) | 30–40% | 40–50% (bardziej plastyczne niż Incoloy 800) |
| Twardość (Brinell) | 140–180 HB | 130–170 HB (bardziej miękkie niż Incoloy 800) |
W wysokiej temperaturze (800 stopni):
Incoloy 800: UTS ≈ 250 MPa; 0,2% YS ≈ 100 MPa (wystarczające do ciśnienia - Załadowane komponenty, takie jak rurki kotła).
SS 310: UTS ≈ 180 MPa; 0,2% ys ≈ 70 MPa (zbyt słaby dla trwałych obciążeń; ograniczone do części statycznych, takich jak przegrody pieca).
5. Typowe zastosowania (odzwierciedlające priorytety wydajności)
Ich wyraźne mocne strony prowadzą do wyspecjalizowanych przypadków użycia:
| Incoloy 800 Applications (High - obciążenie temp - łożysko) | SS 310 Applications (High - Temp non - obciążenie - oporność łożyska/utleniania) |
|---|---|
| - rurki kotła elektrowni, rurki nadarowców parowych (podtrzymuje ciśnienie + ciepło) | - Wkładki pieców przemysłowych, promieniowanie ogrzewacze (statyczne, wysokie - ekspozycja na ciepło) |
| - generatory pary elektrowni jądrowej (opiera się pełzanie + woda/pary scc) | - Kiln Furniture (np. Półki do strzelania ceramicznego, wytrzymanie 1200 stopni) |
| - High - Wymienniki ciepła temperatury (petrochemiczny, obsługuje cykl termiczny) | - Składniki układu wydechowego dla spalarni (opiera się So₂ Utlenianie) |
| - Naczynia ciśnieniowe dla wysokich - Procesy chemiczne temperatury (np. Distilowanie kwasowe) | - obróbka cieplna kosze/tace (trzyma części w piecach, bez obciążenia ciśnieniowego) |
6. Koszt i dostępność
Incoloy 800: Droższe (wyższa zawartość NI + dodatki al/ti); Sklasyfikowany jako „Superalloy”, więc jest mniej szeroko dostępny i często wymaga zamówienia niestandardowego dla dużych ilości.
SS 310: Niższy koszt (niższy Ni niż Incoloy 800, bez rzadkich dodatków); Powszechnie dostępne jako standardowa stal nierdzewna (arkusze, rurki, pręty) od większości metalowych dostawców.
