Propriedades Gerais

A liga 310 (UNS S31000) é um aço inoxidável austenítico projetado para aplicações resistentes à corrosão em alta temperatura. Aqui estão alguns pontos-chave sobre a liga 310: A liga 310 exibe boa resistência à oxidação até 2010 ° F (1100 ° C) sob condições levemente cíclicas. Ele pode suportar temperaturas elevadas sem oxidação significativa. Resistência à sulfetação e cementação: Devido ao seu alto teor de cromo e níquel moderado, a liga 310 é resistente à sulfetação e pode ser usada em atmosferas moderadamente cementadas. No entanto, atmosferas de cementação mais severas normalmente requerem ligas de níquel, como a liga 330 (UNS N08330). A liga 310 pode ser usada em aplicações levemente oxidantes, nitretantes, de cimentação e de ciclagem térmica. No entanto, a temperatura máxima de serviço pode precisar ser reduzida nessas aplicações em comparação com condições não cíclicas. Também é adequado para aplicações criogênicas devido à sua baixa permeabilidade magnética e tenacidade até -450 ° F (-268 ° C). Precipitação da fase sigma: Quando aquecida entre 1202 - 1742 ° F (650 - 950 ° C), a liga 310 está sujeita à precipitação da fase sigma, o que pode reduzir a tenacidade e as propriedades mecânicas. O tratamento de recozimento da solução em 2012 - 2102 ° F (1100 - 1150 ° C) pode ajudar a restaurar algum grau de tenacidade. Variantes:

A liga 310S (UNS S31008) é a versão de baixo carbono da liga, escolhida pela facilidade de fabricação. A liga 310H (UNS S31009) é uma modificação de alto carbono desenvolvida para maior resistência à fluência. Em muitos casos, o tamanho do grão e o teor de carbono da placa podem atender aos requisitos de 310S e 310H.

 
 

Aplicativos

  • Componentes criogênicos
  • Processamento de Alimentos
    Fornos – queimadores, portas, ventiladores, tubulações e recuperadores
    Fornos de leito fluidizado - combustores de carvão, grades, tubulações, caixas de vento
  • Processamento de minério/siderúrgicas – fundição e equipamentos de fusão de aço, equipamentos de lingotamento contínuo
    Refino de petróleo – sistemas de recuperação catalítica, flares, recuperadores, ganchos tubulares
  • Geração de energia - internos de gaseificador de carvão, queimadores de carvão pulverizado, cabides de tubo
  • Usinas de sinterização/cimento – queimadores, escudos de queimadores, sistemas de alimentação e descarga, caixas de vento
  • Processamento térmico - tampas e caixas de recozimento, grades de queimadores, portas, ventiladores, muflas e retortas, recuperadores, vigas móveis

Padrões

ASTM........ UMA 240
ASME........ SA 240
AMS.......... 5521

Resistência à corrosão

Corrosão úmida
A liga 310 não foi projetada especificamente para serviço em ambientes corrosivos úmidos. O alto teor de carbono, que é adicionado para melhorar as propriedades de fluência, pode ter um efeito prejudicial em sua resistência à corrosão aquosa. A liga pode ser propensa à corrosão intergranular após exposição prolongada a altas temperaturas. No entanto, vale a pena notar que a liga 310, com seu alto teor de cromo de 25%, oferece melhor resistência à corrosão em comparação com muitas outras ligas resistentes ao calor. O teor significativo de cromo contribui para suas propriedades gerais de resistência à corrosão. Embora a liga 310 possa não ser ideal para ambientes corrosivos úmidos, ela ainda pode fornecer desempenho satisfatório em aplicações de alta temperatura onde a resistência à oxidação e incrustação é crucial.


Corrosão de alta temperatura
O alto teor de cromo (25%) e silício (0,6%) da liga 310 a torna mais resistente à corrosão em alta temperatura na maioria dos ambientes em serviço. As temperaturas de operação estão listadas abaixo.
Condições oxidantes (teor máximo de enxofre – 2 g/m3)
Serviço contínuo de 1922 ° F (1050 ° C)
Temperatura máxima de 2012 ° F (1100 ° C)
Condições oxidantes (enxofre máximo superior a 2 g/m3)
Temperatura máxima de 1742 ° F (950 ° C)
Atmosfera de baixo oxigênio (teor máximo de enxofre – 2 g/m3)
Temperatura máxima de 1832 ° F (1000 ° C)
Atmosferas de nitretação ou cementação
1562 - 1742 ° F (850 - 950 ° C) máximo
A liga não tem um desempenho tão bom quanto a liga 600 (UNS N06600) ou a liga 800 (UNS N08800) em atmosferas redutoras, nitretadas ou cementadoras, mas supera a maioria dos aços inoxidáveis resistentes ao calor nessas condições.

Propriedades típicas de fluência

Temperatura

Deformação de fluência (MPa)

Ruptura por fluência (MPa)

°C

°F

1000 H

10000 H

100000 H

1000 H

10000 H

600

1112

120

100

40

200

140

700

1292

50

35

20

80

45

800

1472

20

10

8

35

20

900

1652

10

6

3

15

10

1000

1832

5

3

1.5

9

4

 

Análise Química

% de peso (todos os valores são máximos, a menos que um intervalo seja indicado de outra forma)

Elemento

310

310S

310H

Cromo

24,0 min.-26,0 máx.

24,0 min.-26,0 máx.

24,0 min.-26,0 máx.

Níquel

19.0 min.-22.0 máx.

19.0 min.-22.0 máx.

19.0 min.-22.0 máx.

Carbono

0.25

0.08

0,04 min. - 0,10 máx.

Manganésio

2.00

2.00

2.00

Fósforo

0.045

0.045

0.045

Sulfrão

0.030

0.030

0.030

Silício

1.50

1.50

0.75

Ferro

Equilíbrio

Equilíbrio

Equilíbrio

 

Propriedades físicas

Densidade

0,285 libras/pol3
7,89 g/cm3

Calor específico

0,12 BTU/lb-°F (32 – 212°F)
502 J/kg-°K (0 – 100°C)

Módulo de elasticidade

28,5 x 106 libras por polegada quadrada
196 GPa

 

Condutividade térmica 212 ° F (100 ° C)

8,0 BTU/h/pés2/pés/°F
10,8 W/m-°K

Faixa de fusão

2470 - 2555 ° F
1354 – 1402°C

Resistividade elétrica

30,7 Microhm-in a 68 ° C
78,0 Microhm-cm a 20 ° C

Propriedades mecânicas

Valores típicos a 68 ° F (20 ° C)

Força de rendimento

Deslocamento de 0,2%

Tração final

Força

Elongação

em 2 pol.

Dureza

Psi (Min.)

(MPa)

Psi (Min.)

(MPa)

% (min.)

(máx.)

35,000

245

80,000

550

45

217 Brinell

 

 

Dados de fabricação

A liga 310 pode ser facilmente soldada e processada por práticas padrão de fabricação em oficina.

Conformação a quente

Aqueça uniformemente a 1742 - 2192 ° F (950 - 1200 ° C). Após a conformação a quente, recomenda-se um recozimento final a 1832 - 2101 ° F (1000 - 1150 ° C), seguido de têmpera rápida.

Conformação a frio

A liga é bastante dúctil e se forma de maneira muito semelhante à 316. A conformação a frio de peças com exposição prolongada a altas temperaturas não é recomendada, pois a liga está sujeita à precipitação de carboneto e precipitantes de fase sigma.

 

Soldagem

A liga 310 pode ser facilmente soldada pela maioria dos processos padrão, incluindo TIG, PLASMA, MIG, SMAW, SAW e FCAW.