310S (EN 1.4845, UNS S31008), yaklaşık %25 krom ve %20 nikel içeren, yüksek sıcaklıkta tufallenmeye dayanıklı östenitik paslanmaz çeliktir. Hava ortamında sürekli servis sınırı yaklaşık 1100 °C'dir; 304'ün sınırı 925 °C civarındadır. Yüksek krom koruyucu oksit filmini bu sıcaklıklarda kararlı tutar; yüksek nikel yapıyı östenitik tutup termal çevrimde çatlamayı önler. Bedeli, yüksek fiyat ve 600–900 °C'de sigma fazı riskidir.
Tufallenme: oksit filmi ne zaman çöker?
Paslanmaz çeliğin "paslanmazlığı" yüzeydeki birkaç nanometre kalınlığındaki krom oksit filmine dayanır. Sıcaklık yükseldikçe bu film kalınlaşır, belirli bir sınırdan sonra iç gerilmelerle çatlar ve pul pul dökülür. Pul dökülen yüzey yeniden oksitlenir; metal kaybı hızlanır. Bu olaya tufallenme (scaling) denir.
Tufallenme sınırı iki biçimde verilir:
- Sürekli servis: Sıcaklık sabit tutulurken oksit filmi kararlıdır.
- Aralıklı servis: Isınma-soğuma çevrimleri filmde termal gerilme oluşturur; sınır daha düşüktür.
| Kalite | Krom / Nikel | Sürekli servis (hava) | Aralıklı servis (hava) |
|---|---|---|---|
| 304 (1.4301) | 18 / 8 | ≈ 925 °C | ≈ 870 °C |
| 316 (1.4401) | 17 / 11 + Mo | ≈ 925 °C | ≈ 870 °C |
| 321 (1.4541) | 18 / 9 + Ti | ≈ 925 °C | ≈ 870 °C |
| 309S (1.4833) | 23 / 13 | ≈ 1095 °C | ≈ 980 °C |
| 310S (1.4845) | 25 / 20 | ≈ 1150 °C | ≈ 1035 °C |
Değerler üretici föylerinde yaygın olarak verilen yaklaşık sınırlardır; kükürtlü, karbonlu veya indirgeyici atmosferlerde belirgin ölçüde düşer. Kalite föyleri: 310 (1.4845), 304 (1.4301).
Bileşim ve mekanik özellikler
| Özellik | 310S (1.4845) |
|---|---|
| Krom | 24,0 – 26,0 % |
| Nikel | 19,0 – 22,0 % |
| Karbon, maks. | 0,10 % (EN) / 0,08 % (ASTM 310S) |
| Silisyum | ≤ 1,5 % |
| Akma Rp0,2, min. (tavlı) | 210 MPa |
| Çekme Rm | 500 – 700 MPa |
| Uzama, min. | 35 % |
| Yoğunluk | 7,9 g/cm³ |
| EN sembolü | X8CrNi25-21 |
Oda sıcaklığında 304'e yakın dayanım verir; farkı yüksek sıcaklıkta ortaya çıkar. 310 ayrıca kriyojenik sıcaklıkta ve yarı manyetik olmayan uygulamalarda da kullanılır; yüksek nikel, yapıyı soğuk şekillendirmede bile tamamen östenitik tutar.
Sigma fazı: 600–900 °C tuzağı
Yüksek krom içeriği, 600–900 °C aralığında uzun süre bekletildiğinde kırılgan, kromca zengin sigma (σ) fazının oluşmasını hızlandırır. Sonuçlar:
- Oda sıcaklığında darbe tokluğu belirgin düşer.
- Korozyon direnci, kromun sigmaya bağlanmasıyla azalır.
- Kaynak bölgesi ve ısıdan etkilenen bölge daha hassastır.
Önlemler:
- Tasarım sıcaklığını mümkünse 900 °C üzerinde veya 600 °C altında tutun; 700–850 °C sürekli servis en riskli banttır.
- Bu aralıkta çalışması zorunlu parçalarda 309S veya alaşım 800 gibi alternatifleri değerlendirin.
- Sigma oluşmuş parça 1050–1100 °C çözeltiye alma ile kısmen kurtarılabilir.
Nerede kullanılır?
- Isıl işlem fırını sepeti, tepsi, muffle, fan ve ray
- Yakma odası, brülör parçası, baca ve egzoz elemanı
- Radyant tüp, termokupl kılıfı
- Çimento ve cam sanayi sıcak bölge ekipmanı
- Döküm ve dövme ocaklarında kalıp taşıyıcı
Stoktan yuvarlak çubuk ve lama; levha ve boru sipariş üzerine temin edilir. Ölçüler için stok ve kesim rehberi.
304 veya 316 ne zaman yeterlidir?
| Servis sıcaklığı | Atmosfer | Önerilen kalite |
|---|---|---|
| ≤ 800 °C | Hava, oksitleyici | 304 / 321 |
| ≤ 800 °C, klorür veya asit var | Islak/sıcak kimyasal | 316L |
| 800 – 1000 °C | Hava | 309S / 310S |
| 1000 – 1100 °C | Hava | 310S |
| 1100 °C üzeri | Hava | Nikel alaşımları (alaşım 600, 601) |
| Her sıcaklık, kükürtlü indirgeyici gaz | Nikel sülfür riski | Düşük nikelli ferritik veya özel alaşım |
Kükürtlü gaz ortamında yüksek nikel bir dezavantaja dönüşür; nikel sülfür düşük sıcaklıkta eriyerek yapıyı tahrip eder. Bu ortamlarda 310 yerine düşük nikelli ferritik veya özel alaşım seçilir.
Atmosferin etkisi: hava dışı ortamlar
Tufallenme sınırları hava için verilir; endüstriyel fırın atmosferleri farklı davranır:
| Atmosfer | 310S davranışı | Not |
|---|---|---|
| Oksitleyici (hava, O₂ fazlası) | En uzun ömür | Koruyucu krom oksit kararlı |
| Karbürleyici (CO, hidrokarbon) | Orta | Yüksek nikel karbürlemeyi yavaşlatır; silisyum yardımcı |
| Nitrürleyici (NH₃, N₂-H₂) | Zayıf-orta | Krom nitrür oluşumu gevrekleştirir |
| Kükürtlü oksitleyici (SO₂) | Orta | Sülfat tufalı; sınır düşer |
| Kükürtlü indirgeyici (H₂S) | Zayıf | Nikel sülfür ötektiği 635 °C'de erir |
| Ergimiş tuz, cüruf | Zayıf | Oksit filmi çözünür |
İndirgeyici kükürtlü ortamda nikel bir dezavantajdır; bu durumda düşük nikelli ferritik kaliteler veya özel alaşımlar seçilir. Termal çevrim sayısı da ömrü belirler: sürekli sıcak kalan parça, günde birkaç kez soğuyan parçadan daha uzun dayanır.
İşleme ve kaynak
- Talaşlı işleme: 304'e benzer, biraz daha yapışkandır; keskin takım, düşük hız ve pozitif talaş açısı önerilir.
- Kaynak: ER310 (25 20) dolgu ile TIG/MIG kaynaklanır. Yüksek nikelli kaynak metali sıcak çatlamaya eğilimlidir; düşük ısı girdisi, dar paso ve pasolar arası 150 °C sınırı korunur. Ayrıntı: kaynak rehberi.
- Isıl işlem: Çözeltiye alma 1050–1100 °C, hızlı soğutma. Sertleştirme yapılamaz.
Teklif isterken
Kalite (310S / 1.4845 / S31008), karbon sınırı (310 mu 310S mi), ölçü, boy, EN 10204 3.1 sertifika ve miktar yazılmalıdır. Nikel oranı yüksek olduğu için fiyat nikel borsasına 304'ten daha duyarlıdır; bkz. fiyatı ne belirler. Ağırlık: hesaplayıcı. Teklif: form.
Özet
310S, hava ortamında 1100 °C'ye kadar tufallenmeye direnen, yüksek krom-nikelli östenitik kalitedir. 304 ve 316'nın sınırı 925 °C civarında kaldığı için 800 °C üzeri sürekli servis 310 veya 309'u gerektirir. Sigma fazı için 600–900 °C bandı ve kükürtlü atmosfer için nikel sülfür riski, seçimde dikkat edilecek iki sınırdır. Tüm eşdeğerlikler için kaliteler rehberi.
Sık Sorulan Sorular
310 paslanmaz çelik kaç dereceye dayanır?
310S, hava ortamında sürekli servis için yaklaşık 1100 °C, aralıklı servis için yaklaşık 1035 °C tufallenme sınırına sahiptir. 304 için bu sınırlar yaklaşık 925 °C sürekli ve 870 °C aralıklıdır.
Tufallenme nedir?
Tufallenme, çeliğin yüksek sıcaklıkta oksitlenerek yüzeyinde kalın, pul pul dökülen oksit tabakası oluşturmasıdır. Yüzde 25 krom ve yüzde 20 nikel içeren 310, koruyucu krom oksit filmini bu sıcaklıklarda kararlı tutarak tufallenmeyi geciktirir.
310 ile 310S arasındaki fark nedir?
310S, karbonu en fazla yüzde 0,08 olan düşük karbonlu versiyondur; EN 1.4845 bu versiyona karşılık gelir. Standart 310'da karbon yüzde 0,25'e kadar çıkabilir ve sürünme dayanımı biraz daha yüksek, kaynaklanabilirlik biraz daha düşüktür.
Standartlar ve kaynaklar
- EN 10088-1/-2/-3: Paslanmaz çelikler — kalite listesi, levha ve uzun ürünler için teknik teslim şartları (CEN)
- EN 10204: Metalik ürünler — muayene belgelerinin tipleri (2.2, 3.1, 3.2)
- ASTM A276 / A240 / A564: Paslanmaz çubuk, levha ve çökelme sertleşmeli çelikler için standart şartnameler (ASTM International)
- Değerler EN 10088 ve ASTM tipik değerleridir; bağlayıcı değerler malzeme sertifikasında (EN 10204 3.1) yer alır. Editoryal ilke: Hakkımızda.