不锈钢运用

309不锈钢和310不锈钢一般表现出出色高温强度，抗蠕变性和抗腐蚀性。因此，它们被广泛运用于不锈钢热处理工作的熔炉零部件，如：传送带，滚筒，炉头，耐火垫板，吊管架等。一同也运用到化学加工业，首要承载热浓酸，氨水和二硫化物。在食物加工业，首要与热乙酸和柠檬酸接触。

不锈钢化学成分

不锈钢成分对比

表中的数值标明重量百分百，除特别说明规划外，表中都是最大值

不锈钢物理功用

309不锈钢物理功用

310不锈钢物理功用

短期机械功用

全部的抗拉试验都是根据ASTM E8来结束的。表中的数据是若干个检验样品（最少2个样品，最多10个样品）得出来检验作用的平均值。屈服强度是通过0.2%抵消方法得到的。塑性延伸通过一个2英寸的样品来测量。

309不锈钢

309不锈钢机械功用

309S不锈钢

309s不锈钢机械功用

310不锈钢

310不锈钢机械功用

310S不锈钢

310S不锈钢机械功用

抗水溶液腐蚀

309/309S和310/310S首要用于高温环境下，抗氧化性利用率高。一同由于铬、镍含量较高，对水溶液也有必定的耐腐蚀性。

这类含镍量高的不锈钢对氯化物应力龟裂腐蚀的抵抗力比18-8不锈钢较强，但是309/309S和310/310S奥氏体不锈钢仍然简略遭到腐蚀。

如要前进耐水溶液腐蚀，往往会用到310/310S。比如浓硝酸溶液环境。

高温抗氧化性

许多情况下，不锈钢都会与周围环境发作必定程度的化学反应。最常见氧化：金属元素与氧气结合后生成氧化物。不锈钢通过铬元素的部分氧化使其具有抗氧化性，在铬元素部分氧化的进程中，可以构成一种非常安稳的氧化物（Cr2O3 氧化铬）。只需金属的铬含量满足，在金属表面即可构成一层连续的氧化铬绿，避免其他氧化物生成，并对金属起到保护作用。氧化率是由带点粒子的传输来控制的。当表面的锈皮越厚，氧化率就会大幅度下降，由于带点粒子传输的途径越远。这个进程叫钝化，也就是钝化膜构成的进程。

奥氏体不锈钢的抗氧化功用够通过铬含量来核算。耐高温的不锈钢含铬量至少20%（重量百分百）。用镍成分代替铁成分也一般可以供应不锈钢在高温下的功用。309/309S，310/310S是高不锈钢材料，因此，具有相当好的抗氧化性。

已氧化的金属样品，其重量会有所增加，由于必定量的氧气组合到产品的氧化膜。测量金属抗氧化性的其间一种方法是：让金属在特定时间内显露在高温环境下，然后测量其重量的改动。重量增加越多，表面氧化越严峻。

氧化进程比简略的锈皮增厚要凌乱得多。散裂，或许说表面皮分别，是不锈钢氧化进程中最常见的问题。散裂一般表现为急速的重量丢掉。其他一些要素也会引起散裂，其间首要包括热循环，机械危害和氧化物过厚。

在氧化进程中，铬以氧化铬的方法存在于锈皮中。当氧化皮掉落时，未氧化的金属显显露来，由于新的氧化铬的构成，材料的氧化率暂时升高。锈皮散裂抵达必定程度，铬含量的丢掉或许引起金属的耐热性下降，然后导致铁氧化物和镍氧化物快速增加，这种情况称为分裂氧化。

高温氧化或许导致锈皮蒸发。在耐热不锈钢表面构成的氧化铬，最初步是Cr2O3 ，当温度进一步升高时，会进一步氧化成具有高蒸汽压力的CrO3 。氧化物此时分红两部分：通过构成Cr2O3 使锈皮增厚，通过CrO3 的蒸发使锈皮变薄。毕竟的趋势是在增厚和变薄之间抵达毕竟的平衡，然后使锈皮处于安稳的厚度。锈皮蒸发在温度抵达2000°F (1093°C)以上时，成为一个出色问题，在活动气体的作用下，会进一步恶化。

其他方法的退化

除了氧气以外，粒子在高温环境下也可以引起不锈钢的加速退化。硫的存在可以引起硫化腐蚀。不锈钢的硫化腐蚀是一个凌乱的进程，并且很大程度上受硫和氧气含量以及硫的存在方法影响（比如：气态，氧化硫，氢化硫）。铬可以构成安稳的氧化物和硫化物。在氧气和含硫化合物一同存在的情况下，一般在外部构成氧化铬层作为一个保护层阻遏硫进入。但是，硫化腐蚀仍然可以在锈皮损坏和分别的当地发作，在某些特定情况下，硫可以穿过氧化铬，在金属内部构成硫化铬。在含镍量高（25%或许更高）的不锈钢中，硫化作用增强。镍和硫化镍构成低熔点的共晶相，在高温条件下，或许对材料构成严峻的损坏。

环境中假设存在含碳量高的粒子，会导致碳元素进入金属，随后构成内部碳化物。渗碳作用一般在温度1470°F (800°C)以上发作。内部渗碳金属会引起机械功用和物理功用的改动。一般来说，氧气可以通过在金属表面构成保护膜来阻遏碳进入。较高的镍含量和硅含量都可以必定程度上减少渗碳作用。金属粉尘是渗碳作用的一种特别方法，一般在较低温度规划发作(660-1650°F or 350-900°C)。金属粉尘可以通过一个凌乱的安排把固体金属转换成石墨和金属微粒的混合物，然后构成较深的小坑，毕竟导致部分腐蚀。

在氮气存在的情况下，或许发作渗氮作用。氧化物一般比氮化物安稳，因此在含氧的大气环境中，一般构成氧化皮。这层保护膜可以很好地阻遏氮进入，因此在大气环境和气态的燃烧产品环境下，几乎不用考虑渗氮作用的影响。在纯氮环境下，尤其是在单调，裂化氨气环境下，氧含量非常低，就或许发作渗氮作用。在相对低温的情况下，在金属表面可以构成氮化膜。在1832°F或1000°C)以上高温情况下，氮的涣散功用够灵敏渗透金属，在晶界生成内部氮化物，影响金属的机械功用。

金相的不安稳性，高温显露时构成新的金相，都可以反过来影响机械功用和下降耐腐蚀性。当奥氏体不锈钢在温度规划800-1650°F (427-899°C)缓慢冷却时，碳化物粒子常常在晶界堆积（敏化作用）。铬和镍的含量越高，碳的可溶性就越低，也就是说更简略受敏化作用影响。在这个温度规划，举荐用强制淬火冷却，尤其是关于较厚的材料。跟着碳含量的下降，构成碳化铬的时间和温度就增加。因此，这些不锈钢的低碳等级对敏化具有较好的抵抗力，但是并不是可以彻底避免敏化作用的影响。当加热温度长时间抵达1200-1850°F (649-1010°C)，309/309S，310/310S在室温下的延展性会下降，这是由于西格玛相和碳化物的影响。西格玛相一般在晶界构成并影响金属的延展性。这种副作用可以通过在指定温度重退火来消除。

高温退化许多程度受大气和其他作业环境影响。一般的氧化数据一般只能用于对不同不锈钢相对抗氧化性的估计。假设有需求，森迈尔钢铁公司，可以为您供应具体运用的抗氧化性数据和阅历。

焊接

奥氏体等级被认为是不锈钢中最简略焊接的等级。它们可以通过全部常见的方法进行焊接。309/309S，310/310S也是如此。假设需求填充焊料，一般要选成分匹配的。由于这个等级的不锈钢含量前进，可以下降熔池的活动性。假设熔池的活动性仍然需求下降，可以选用含硅的焊料。

309/309S，310/310S的热膨胀系数较高，导热性较低，在固化的焊接金属中会构成少量的铁素体，或许导致热裂纹。这个问题在防脱焊口，宽焊口或许更严峻。低不锈钢含量的焊料(如ER308)可以增加堆焊中的铁素体然后下降热裂纹的趋势。基焊金属的成分被稀释后，或许下降该金属焊口处的耐腐蚀性和耐热性。

S等级的含碳量相对较低。焊接稳当的话，不太或许发作热影响区的粒间腐蚀。去除回火色和锈皮可恢复焊口附近的耐腐蚀性。选用不锈钢刷研磨和冲刷，可以去除回火色和锈皮。酸洗也可去除锈皮。小件的材料可以放入槽中酸洗，大件的材料，可以选用特制的硝酸，氟化氢酸，盐酸的混合物来部分清洗。酸洗往后，要用清水彻底洗掉酸洗的残留物。

不锈钢热处理/退火

对这些不锈钢进行退火的首要原因是发作一个再结晶的微细结构，抵达均匀晶粒度，分解有害的碳化铬堆积物。要确保彻底退火，有必要把材料置于2050-2150°F (1120-1175°C)温度规划内每英寸厚度所需时间约30分钟。这仅仅是一般的做法。特别的情况或许需求特别的处理方法。恰当退火后，这些等级在室温下首要是奥氏体，少量的铁素体也或许存在。

309/309S，310/310S在空气退火进程中发作氧化皮是不行避免的。锈皮中含有丰盛的铬并且具有必定的附着性。一般来说，在进一步加工之前都要把退火锈皮去除。去除锈皮有两种方法：机械方法和化学方法。表面喷砂和化学除锈二者相结合一般是去除全部顽固锈皮最有用的方法。硅砂，玻璃微珠是很好的喷砂材料。也可以选用铁粒，钢粒，但是这或许引起游离铁进入金属的表面，然后引起表面生锈或变色。

化学除锈一般选用硝酸和氢氟酸的混合物。化学槽液和加工温度一般视实践情况而定。常用的槽液包括5-15%HNO3 (65%初始强度) 和-3% HF (60% 初始强度)的水溶液。浓度过高的氢氟酸会导致除锈过猛。槽液温度一般从室温到140°F (50°C)。温度过高会导致除锈过快，槽液腐蚀晶界，然后构成金属表面呈现凹槽。酸洗往后，要用清水彻底洗掉酸洗的残留物，然后单调，避免金属表面呈现斑渍。

由于309/309S，310/310S在室温下呈现奥氏体结构，因此不能通过热处理抵达硬化。通过热作或冷作，可以抵达更高的机械强度，但是这些等级一般达不到这种情况。通过冷作，也可以取得更好的抗拉强度和屈服强度，冷作后假设不退火，这些功用在高温下就不安稳，而这些不锈钢往往是用于高温作业。假设在高温环境下运用冷作后的材料，却刚好相反，会影响材料的蠕变功用。

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