Как выбрать между прокатами из сталей 310 и 321 для использования в высокотемпературных условиях

В зависимости от того, какой вид топлива используется, определяются и требования к стали, поскольку из этого складывается температурный диапазон, также при горении выделяются различные вещества, которые могут спровоцировать разрушение сплава. Чаще всего для дымоходов используются марки AISI 201, 304, 310, 316, 321, 430, 439 или их аналоги по системам стандартизации других стран (AISI разработан в США). В этой статье рассмотрим особенности сталей 310 и 321 и расскажем о том, в каких ситуациях какая марка предпочтительней.

Характеристики стали 310

Эта нержавейка относится к аустенитным видам, обладает жаростойкостью и жаропрочностью, хорошо поддается механической обработке различными способами и сварке. В составе присутствует небольшое количество углерода (до 0,25%), около 19-22% никеля, 24-26% хрома, до 2% марганца, а также кремний, фосфор, марганец. Кроме того, существует несколько подвидов стали 310:

• 310S — с пониженным содержанием углерода (до 0,08%);
• 310H — с более высокими показателями прочности при ползучести и на разрыв;
• 310Cb — меньше склонна к осаждению карбидов, благодаря чему металл становится прочнее, повышается устойчивость к межкристаллической коррозии, в том числе в высокотемпературных условиях.

Сталь 310 выдерживает нагревание до 1100°С, сохраняя прочность и другие свойства. В окисляющей среде ее можно использовать до этого предела, в восстанавливающей — до 1000°С.

Характеристики стали 321

В этой аустенитной марке содержание хрома и никеля меньше, чем в 310, — 17-18% и 10% соответственно, а углерода всего до 0,1%, то есть это низкоуглеродная сталь. Благодаря титану (до 1%) повышается прочность и антикоррозийные свойства. В составе есть марганец (до 2%), кремний, фосфор и сера. Она подходит для эксплуатации в высокотемпературных условиях — до 950°С на пиках и 600-850°С в течение длительных периодов. Устойчива к воздействию кислот и щелочей, а также морской воды.

Сравнение для высокотемпературных условий

Обе марки стали — 310 и 321 — могут использоваться в оборудовании, подвергающемся нагреванию до высоких температур. Для удобства сведем информацию о физических свойствах и других характеристиках, важных для эксплуатации, в таблицу.

Обе марки хорошо поддаются сварке — AISI 321 чуть лучше, но разница незначительна. Для обработки могут применяться различные методы, включая вытяжку, формовку, пассивацию, травление, полировку, перфорацию и др. Изделия из стали 310 и 321 востребованы в различных отраслях, где оборудование эксплуатируется в высокотемпературных условиях и при воздействии агрессивных сред. В частности:

• химической, фармацевтической, медицинской;
• нефтеперерабатывающей;
• на текстильных производствах;
• в машиностроении.

Из стали 310 и 321 изготавливают детали и блоки котлов, камер сгорания, газотурбинных установок, промышленных печей, отводные трубы для такого оборудования. Также обе марки используют в реактивных двигателях — для облицовки горелок. Еще одна сфера применения — медицинское оборудование и сложные приборы. Поскольку AISI 310 способна выдерживать более высокие температуры, ее сфера использования при формальном совпадении несколько шире — эту марку можно применять в оборудовании для технологических процессов, требующих нагревания до температуры более 1000°С. Также обе марки подходят для изготовления различных конструкций в строительстве и архитектуре, однако из-за достаточно высокой цены, если не требуются жаропрочность и жаростойкость, зачастую целесообразней выбрать другие марки.

Прокат из обеих марок производится горячим и холодным способами. Рулоны, листы, штрипсы и др. отличаются по толщине и ширине, виду покрытия, иным параметрам. Для определенных изделий может подходить несколько видов проката.

Выводы и рекомендации

Нержавеющая сталь, не предназначенная для использования в высокотемпературных условиях, достаточно быстро окаливается, что приводит к невозможности далее пользоваться таким оборудованием — это касается и печного отопления дома или дачи, и производства. При выборе марки стали следует учитывать специфику. Один из основных вопросов — какое топливо будет использоваться, поскольку в зависимости от этого отличаются температурные максимумы, а продукты распада, выделяемые при горении, могут приводить к коррозии металла при его неверном выборе.

Стали 310 и 321 подходят для эксплуатации при высоких температурах, но отличаются по температурным максимумам, прочности при нагревании и другим характеристикам. Поэтому важно правильно подобрать марку.

Если возникают сложности при выборе, желательно проконсультироваться с технологами и изучить требования и характеристики, указанные в технической документации. Также вы можете проконсультироваться у наших сотрудников — мы расскажем об ассортименте, технических характеристиках и особенностях разных марок и видов проката, других важных моментах. Если у вас есть вопросы по поводу предлагаемой продукции или условий сотрудничества, позвоните или напишите нам либо оставьте свои контакты в форме для обратного звонка или консультации на сайте.