Propriedades Gerais
Alloy 310 (UNS S31000) é um aço inoxidável austenítico projetado para aplicações resistentes à corrosão de 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. Pode suportar temperaturas elevadas sem oxidação significativa. Sulfatação e resistência à cementação: Devido ao seu alto teor de cromo e moderado teor de níquel, o Alloy 310 é resistente à sulfidação e pode ser usado em atmosferas de cementação moderada. 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 de oxidação leve, nitretação, cimentação e ciclagem térmica. No entanto, a temperatura máxima de serviço pode precisar ser reduzida nessas aplicações em comparação com as condições de não ciclagem. Também é adequado para aplicações criogênicas devido à sua baixa permeabilidade magnética e tenacidade até -450°F (-268°C). Precipitação de fase sigma: Quando aquecida entre 1202 – 1742°F (650 – 950°C), a liga 310 está sujeita à precipitação de fase sigma, o que pode reduzir a tenacidade e as propriedades mecânicas. O tratamento de recozimento de soluções a 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 de 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, redes, tubulações, caixas eólicas - Processamento de minério/usinas siderúrgicas – equipamentos de fundição e fusão de aço, equipamentos de lingotamento contínuo
Refino de Petróleo – sistemas de recuperação catalítica, flares, recuperadores, cabides de tubos - Geração de Energia – internos de gaseificador de carvão, queimadores de carvão pulverizado, cabides tubulares
- Centrais de Sinterização/Cimento – queimadores, blindagens de queimadores, sistemas de alimentação e descarga, caixas eólicas
- Processamento Térmico – recozimento de tampas e caixas, grades de queimadores, portas, ventiladores, muflas e retortas, recuperadores, vigas de passeio
Padrões
ASTM........ A 240ASME........ SA 240
AMS.......... 5521
Resistência à corrosão
Corrosão úmida
A liga 310 não foi projetada especificamente para manutenção em ambientes corrosivos úmidos. O alto teor de carbono, que é adicionado para melhorar as propriedades de fluência, pode ter um efeito prejudicial sobre sua resistência à corrosão aquosa. A liga pode ser propensa à corrosão intergranular após exposição a longo prazo 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 o Alloy 310 possa não ser ideal para ambientes corrosivos úmidos, ele ainda pode fornecer desempenho satisfatório em aplicações de alta temperatura onde a resistência à oxidação e à incrustação é crucial.
Corrosão a Altas Temperaturas
O alto teor de cromo (25%) e silício (0,6%) do Alloy 310 o torna mais resistente à corrosão de 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)
2012°F (1100°C) temperatura de pico
Condições oxidantes (teor máximo de enxofre superior a 2 g/m3)
Temperatura máxima de 950°C (1742°F)
Baixa atmosfera de oxigênio (teor máximo de enxofre – 2 g/m3)
1000°C (1832°F) temperatura máxima
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 de redução, nitretação ou cementação, mas supera a maioria dos aços inoxidáveis resistentes ao calor nessas condições.
Propriedades típicas de fluência
Temperatura |
Tensão 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
Peso % (todos os valores são máximos, a menos que um intervalo seja indicado de outra forma)
Elemento |
310 |
ANOS 310 |
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 |
Sulfo |
0.030 |
0.030 |
0.030 |
Silício |
1.50 |
1.50 |
0.75 |
Ferro |
Equilíbrio |
Equilíbrio |
Equilíbrio |
Propriedades Físicas
Densidade
0,285 lbs/pol37,89 g/cm3
Calor específico
32 – 212°F (0,12 BTU/lb-°F)502 J/kg-°K (0 – 100°C)
Módulo de elasticidade
28,5 x 106 psi196 GPa
Condutividade térmica 100°C (212°F)
8,0 BTU/h/ft2/ft/°F10,8 W/m-°K
Faixa de Derretimento
2470 – 2555°F1354 – 1402°C
Resistividade Elétrica
30,7 Microhm-in a 68°C78,0 Microhm-cm a 20°C
Propriedades Mecânicas
Valores típicos a 20°C (68°F)
Resistência ao Rendimento 0,2% de Compensação |
Tração definitiva Força |
Elongação em 2 pol. |
Dureza |
||
psi (mín.) |
(MPa) |
psi (mín.) |
(MPa) |
% (mín.) |
(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 de fábrica.
Conformação a quente
Calor uniforme em 1742 – 2192°F (950 – 1200°C). Após a formação a quente, recomenda-se um recozimento final a 1832 – 2101°F (1000 – 1150°C) seguido de resfriamento rápido.
Conformação a Frio
A liga é bastante dúctil e se forma de maneira muito semelhante ao 316. A conformação a frio de peças com exposição a longo prazo a altas temperaturas não é recomendada, uma vez que a liga está sujeita a 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.