1. Χημική σύνθεση (θεμελιώδης διαφορά)
Η διακύμανση των στοιχείων κράματος διαμορφώνει άμεσα τη θερμική σταθερότητα, τη δύναμη και την αντοχή στη διάβρωση.
| Κράμα | Βασικά στοιχεία (τυπικές περιοχές, σύμφωνα με τα πρότυπα ASTM/ASME) |
|---|---|
| Incoloy 800 | - νικέλιο (NI): 30-35% (υψηλό περιεχόμενο, κρίσιμο για αντίσταση ερπυσμού και θερμική σταθερότητα)
- chromium (CR): 19-23% (για αντίσταση οξείδωσης)
- σιδήρου (Fe): ~ 40-45% (βασικό μέταλλο)
- πρόσθετα: αλουμίνιο (AL: 0,15-0,60%), τιτάνιο (Ti: 0,15-0,60%) (ενισχύει τη μεμβράνη οξειδίου και αποτρέπει την κατακρήμνιση καρβιδίου)
- άνθρακα (c): λιγότερο από ή ίσο με 0,10% |
| SS 310 | - νικέλιο (NI): 19-22% (χαμηλότερο από το Incoloy 800, υποστηρίζει τη δομή του austenite και το υψηλό - temp ολκιμότητα)
- chromium (CR): 24-26% (υψηλότερη από την Incoloy 800, κύριο οδηγό αντίστασης οξείδωσης)
- σιδήρου (Fe): ~ 50-55% (βασικό μέταλλο)
- μαγγάνιο (MN): λιγότερο από ή ίσο με 2,0% (AIDS Formentability)
- άνθρακα (c): λιγότερο από ή ίσο με 0,25% (310) / μικρότερο ή ίσο με 0,08% (310s, χαμηλή - παραλλαγή άνθρακα για μειωμένη ευαισθητοποίηση)
- χωρίς εκ προθέσεις AL/TI προσθήκες |
Το Incoloy 800 έχειυψηλότερο περιεχόμενο νικελίουκαι μοναδικά πρόσθετα AL/TI, ενώ τα χαρακτηριστικά SS 310υψηλότερη περιεκτικότητα σε χρωμίου(για ενισχυμένη αντίσταση οξείδωσης) και χωρίς AL/TI.
2. Υψηλή - απόδοση θερμοκρασίας (αντοχή έναντι αντίστασης οξείδωσης)
Και τα δύο κράματα Excel σε υψηλές θερμοκρασίες, αλλά τα δυνατά τους σημεία βρίσκονται σε διαφορετικές θερμικές ιδιότητες - Incoloy 800 προτεραιότητα αντοχής ερπυσμού, ενώ το SS 310 επικεντρώνεται στην οξείδωση και την αντίσταση κλιμάκωσης.
| Αποψη | Incoloy 800 | SS 310 |
|---|---|---|
| Μέγιστη συνεχή θερμοκρασία υπηρεσίας | Έως 1100 βαθμοί (2012 βαθμός F) (βελτιστοποιημένο για μεγάλο χρονικό διάστημα - φορτίο όρου - ρουλεμάν σε υψηλά temps) | Έως 1200 βαθμούς (2192 βαθμοί στ) (υψηλότερο από το Incoloy 800, αλλά περιορίζεται σε χαμηλά - σενάρια φόρτωσης) |
| Αντοχή ερπυσμού | Εξαιρετική: Διατηρεί τη δομική ακεραιότητα κάτω από μακρά - όρος θερμότητα + τάση (π.χ. φορτίο 100 MPa σε 800 βαθμούς για 10.000 ώρες με ελάχιστη παραμόρφωση). Οι προσθήκες AL/TI ενισχύουν τη μήτρα και αποτρέπουν την ολίσθηση των ορίων των κόκκων. | Moderate: Weaker than INCOLOY 800 under sustained loads at >800 βαθμοί (π.χ. φορτίο 100 ΜΡα σε 800 βαθμούς μπορεί να προκαλέσει σημαντική παραμόρφωση ερπυσμού εντός 1.000 ωρών). Στερείται AL/TI για ενίσχυση της μήτρας. |
| Αντοχή στην οξείδωση/κλιμάκωση | Πολύ καλό: σχηματίζει ένα πυκνό cr₂o₃ - al₂o₃ axide μεμβράνη που αντιστέκεται στην εξάρτηση (απολέπιση) στον αέρα/ατμό μέχρι 1100 βαθμούς. | 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 βαθμοί. |
| Θερμική κόπωση | Ισχυρή: Αντέχεται επαναλαμβανόμενες κύκλοι θέρμανσης/ψύξης (π.χ. εκκίνηση/τερματισμό του λέβητα) λόγω ισορροπημένης θερμικής διαστολής και αντοχής μήτρας. | Μέτρια: Επιρρεπής σε ρωγμές υπό συχνή θερμική ποδηλασία (π.χ. ταχεία θέρμανση από 200 βαθμούς έως 1000 βαθμούς) λόγω του υψηλότερου συντελεστή θερμικής διαστολής και της χαμηλότερης αντοχής ερπυσμού. |
Το Incoloy 800 είναι έναΥψηλή - φόρτωση θερμοκρασίας - κράμα εδράνου(Ιδανικό για δοχεία πίεσης, σωλήνες), ενώ το SS 310 είναι αΥψηλή - Θερμοκρασία μη - φόρτωση - κράμα εδράνου(Ιδανικό για στατικά εξαρτήματα όπως επενδύσεις κλιβάνου).
3. Αντίσταση διάβρωσης (οξειδωτική έναντι γενικής διάβρωσης)
Και οι δύο αντιστέκονται στο υψηλό - οξείδωση θερμοκρασίας, αλλά η απόδοσή τους σε υδατικά ή χημικά περιβάλλοντα διαφέρει:
| Περιβάλλον διάβρωσης | Incoloy 800 | SS 310 |
|---|---|---|
| Υψηλή - οξείδωση θερμοκρασίας | Very good (air, steam, CO₂ up to 1100°C) but outperformed by SS 310 at >1100 βαθμοί. | Εξαιρετική (αέρα, O₂, SO₂ έως και 1200 βαθμούς). Καλύτερο - σε - κλάση για οξειδωτικές ατμόσφαιρες με θείο (π.χ., βιομηχανικές κλιβές εξάτμιση). |
| Υδατική διάβρωση (θερμοκρασία δωματίου) | Μέτρια: Αντιστέκεται με αραιώσεις μη - οξειδωτικά οξέα (π.χ., 10% h₃po₄) και ουδέτερο νερό, αλλά επιρρεπής σε σκασίματα σε χλωριούχο - πλούσιες διαλύσεις (π.χ. θαλασσινό νερό). Κακή αντίσταση σε ισχυρά οξειδωτικά οξέα (π.χ. συμπυκνωμένο HNO₃). | Μέτρια έως καλό: αντιστέκεται σε αραιωμένα οξέα (π.χ. 5% H₂so₄) και οργανικά οξέα, αλλά και επιρρεπή σε χλωριούχο σκασίματα (χωρίς μολυβδαινικό, σε αντίθεση με το SS 316). Καλύτερα από το Incoloy 800 σε ήπια οξειδωτικά οξέα (π.χ. αραιωμένη HNO₃) λόγω υψηλότερης Cr. |
| Διάβρωση διάβρωσης στρες (SCC) | Ανθεκτικό σε SCC σε νερό/ατμό αλλά ευάλωτο σε υψηλά - θερμοκρασία H₂S ή περιβάλλοντα αμμωνίας. | Επιρρεπής σε SCC σε χλωριούχο - πλούσιες λύσεις (π.χ., ζεστό θαλασσινό νερό) και καυστικά περιβάλλοντα (π.χ. συμπυκνωμένη NaOH). Χαμηλότερη αντίσταση SCC από το Incoloy 800 σε νερό/ατμό. |
| Αντίσταση σουλφιδισμού | Moderate: Susceptible to sulfidation (corrosion by sulfur) in reducing atmospheres (e.g., H₂S at >600 βαθμοί). | Καλό: Η υψηλότερη περιεκτικότητα σε CR βελτιώνει την αντίσταση στη σουλφιδίωση σε ήπια ατμόσφαιρα μείωσης, αλλά εξακολουθεί να υπερβαίνει τα κράματα με βάση το νικέλιο - όπως το UNCONEL 600. |
Το SS 310 ξεπερνά το Incoloy 800 στοExtreme - Οξειδωτική θερμοκρασία/θείο - πλούσιες ατμόσφαιρες, ενώ το Incoloy 800 προσφέρει καλύτεραΑντίσταση SCC σε νερό/ατμόκαι ήπια χημικά περιβάλλοντα.
4. Μηχανικές ιδιότητες (αίθουσα και υψηλές θερμοκρασίες)
Οι προσθήκες AL/TI του Incoloy 800 και το υψηλότερο περιεχόμενο NI παρέχουν ανώτερη υψηλή - αντοχή θερμοκρασίας, ενώ το SS 310 είναι περισσότερο όλκιμο σε θερμοκρασία δωματίου.
| Ιδιοκτησία (θερμοκρασία δωματίου, λύση - ανόπτηση) | Incoloy 800 | SS 310 |
|---|---|---|
| Τελική αντοχή εφελκυσμού (UTS) | 550-650 MPa (80.000-94.000 psi) | 515-655 MPa (75.000-95.000 psi) |
| 0,2% αντοχή απόδοσης (YS) | 200-280 MPa (29.000-40.600 psi) | 170-240 MPa (24.700-34.800 psi) |
| Ολκιμότητα (% επιμήκυνση) | 30–40% | 40-50% (πιο όλκιμο από το Incoloy 800) |
| Σκληρότητα (Brinell) | 140-180 HB | 130-170 HB (μαλακότερο από το Incoloy 800) |
Σε υψηλή θερμοκρασία (800 βαθμοί):
Incoloy 800: UTS ≈ 250 MPa. 0,2% ys ≈ 100 MPa (επαρκής για πίεση - φορτωμένα εξαρτήματα όπως σωλήνες λέβητα).
SS 310: UTS ≈ 180 MPa. 0,2% ys ≈ 70 MPa (πολύ αδύναμο για παρατεταμένα φορτία, περιορίζονται σε στατικά μέρη όπως τα διαφράγματα του κλιβάνου).
5. Τυπικές εφαρμογές (αντανακλώντας τις προτεραιότητες απόδοσης)
Τα ξεχωριστά τους πλεονεκτήματα οδηγούν σε εξειδικευμένες περιπτώσεις χρήσης:
| Εφαρμογές Incoloy 800 (Υψηλή - Temp Load - ρουλεμάν) | Εφαρμογές SS 310 (υψηλή - temp non - load - ρουλεμάν/οξείδωση αντίσταση) |
|---|---|
| - Σωλήνες λέβητα ηλεκτροπαραγωγής, σωλήνες υπερθερμαντήρα ατμού (διατηρεί την πίεση + θερμότητα) | - Βιομηχανικές επενδύσεις κλιβάνου, ακτινοβολούμενες θερμαντικές ασπίδες (στατική, υψηλή - έκθεση σε θερμότητα) |
| - Γεννήτριες ατμού πυρηνικών σταθμών (αντιστέκεται στο ερπυσμό + νερό/ατμό SCC) | - έπιπλα κλιβάνου (π.χ. ράφια για κεραμική πυροδότηση, αντέχει 1200 βαθμούς) |
| - Υψηλή - εναλλάκτες θερμοκρασίας (πετροχημικός, χειρίζεται θερμική ποδηλασία) | - εξαρτήματα συστήματος εξάτμισης για αποτεφρωτήρες (αντιστέκεται στην οξείδωση So₂) |
| - δοχεία πίεσης για υψηλά - χημικές διεργασίες θερμοκρασίας (π.χ. απόσταξη οξέος) | - Καλάθια/δίσκοι θερμότητας (κρατά μέρη σε φούρνους, χωρίς φορτίο πίεσης) |
6. Κόστος και διαθεσιμότητα
Incoloy 800: Πιο ακριβό (υψηλότερο περιεχόμενο NI + AL/TI Additives). Κατατάσσεται ως "υπερκύνημα", οπότε είναι λιγότερο ευρέως διαθέσιμο και συχνά απαιτεί προσαρμοσμένη παραγγελία για μεγάλες ποσότητες.
SS 310: Χαμηλότερο κόστος (χαμηλότερο NI από το Incoloy 800, χωρίς σπάνια πρόσθετα). ευρέως διαθέσιμο ως πρότυπο ανοξείδωτο χάλυβα (φύλλα, σωλήνες, ράβδους) από τους περισσότερους προμηθευτές μετάλλων.
