Incoloy 800 vs. SS 310 – Was ist der Unterschied?
Incoloy 800 vs. SS 310 – Was ist der Unterschied?
Incoloy 800 ist eine Nickel-Eisen-Chrom-Legierung mit einem hohen Nickelgehalt (ca. 30-35 %), die eine ausgezeichnete Hochtemperaturfestigkeit, Oxidationsbeständigkeit und Aufkohlungsbeständigkeit besitzt. SS 310 (Edelstahl 310) ist ein Chrom-Nickel-Edelstahl (24-26 % Chrom, 19-22 % Nickel) mit ausgezeichneter Hitzebeständigkeit, aber seine Leistung ist unter extremen Korrosions- oder Hochspannungsbedingungen im Allgemeinen schlechter als Incoloy 800. Der Hauptunterschied zwischen den beiden besteht darin, dass Incoloy 800 eine bessere Kriechfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit bietet (z. B. in Raffinerieöfen), während SS 310 ein robuster, kostengünstiger Hochtemperatur-Edelstahl ist, der für Anwendungen geeignet ist, bei denen die Anforderungen an die Hitzebeständigkeit weniger hoch sind.
Was ist die maximale Betriebstemperatur von Incoloy 800?
Ungefähr 1500 Grad F
Die INCOLOY 800-Legierung weist über einen weiten Temperaturbereich eine hohe mechanische Festigkeit auf. Typischerweise wird die 800er-Legierung aufgrund ihrer Festigkeitseigenschaften bei Betriebstemperaturen bis etwa 1500 °F (816 °F) häufig verwendet. Bei diesen Temperaturen basiert die Konstruktion der Ausrüstung normalerweise auf ihren Zugeigenschaften.
Was ist Incoloy 800?
Incoloy 800 ist eine Nickel-Eisen-Chromlegierung, die in Umgebungen mit hohen-Temperaturen eine hervorragende Oxidations- und Aufkohlungsbeständigkeit aufweist. Darüber hinaus ist es für seine guten mechanischen Eigenschaften bekannt, was es zu einem idealen Werkstoff für viele industrielle Anwendungen macht. Incoloy 800 ist eine vielseitige Legierung, die für Anwendungen entwickelt wurde, die eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit, hohe Festigkeit und Hitzebeständigkeit erfordern. Es verfügt über hervorragende Eigenschaften wie eine hervorragende Zeitstandfestigkeit und eine hervorragende Oxidationsbeständigkeit bis zu 1050 Grad (1922 Grad F). Dies macht es zur idealen Wahl für raue Umgebungen wie die Erdölraffinierung.
Was ist SS310?
SS310 ist ein austenitischer Edelstahl, der aus Nickel, Chrom und Mangan besteht. Es bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit und Duktilität. SS310 hat einen Schmelzpunkt von 1402-1454 Grad, wodurch es leicht zu schweißen ist und gleichzeitig eine ausgezeichnete Festigkeit bei hohen Temperaturen beibehält. Das Material weist eine starke Oxidationsbeständigkeit in Luft und inerten Atmosphären auf und eignet sich daher ideal für Anwendungen wie Kochgeschirr oder feuerfeste Ziegelauskleidungen. Aufgrund seines geringen Kohlenstoffgehalts kann es auch in Lebensmittelverarbeitungsbetrieben eingesetzt werden und hält die Produkte über längere Zeiträume sauber und korrosionsfrei.
Vergleich der chemischen Zusammensetzung zwischen Incoloy 800 und SS310
| Element | Incoloy 800 (UNS N08800) | Edelstahl 310 (UNS S31000) |
|---|---|---|
| Nickel (Ni) | 30.0 – 35.0 % | 19.0 – 22.0 % |
| Chrom (Cr) | 19.0 – 23.0 % | 24.0 – 26.0 % |
| Eisen (Fe) | Größer oder gleich 39,5 % | Gleichgewicht |
| Kohlenstoff (C) | Kleiner oder gleich 0,10 % | Kleiner oder gleich 0,08 % |
| Aluminium (Al) | 0.15 – 0.60 % | – |
| Titan (Ti) | 0.15 – 0.60 % | – |
| Mangan (Mn) | Kleiner oder gleich 1,5 % | Kleiner oder gleich 2,0 % |
| Silizium (Si) | Kleiner oder gleich 1,0 % | Kleiner oder gleich 1,5 % |
| Kupfer (Cu) | Kleiner oder gleich 0,75 % | – |
| Schwefel (S) | Kleiner oder gleich 0,015 % | Kleiner oder gleich 0,030 % |
| Phosphor (P) | Kleiner oder gleich 0,045 % | Kleiner oder gleich 0,045 % |
| Stickstoff (N) | – | Kleiner oder gleich 0,10 % |
| Al + Ti | 0.30 – 1.20 % | – |
Vergleich der mechanischen Eigenschaften zwischen Incoloy 800 und SS310
| Eigentum | Incoloy 800 (geglüht) | Edelstahl 310 (geglüht) |
|---|---|---|
| Zugfestigkeit (MPa, min) | 450 – 585 | 515 – 620 |
| Streckgrenze (0,2 % Offset, MPa, min) | 170 – 310 | 205 – 310 |
| Dehnung (% in 50 mm, min) | 30 | 40 |
| Härte (Rockwell B) | 79 – 95 HRB | 95 HRB |
| Härte (Brinell HB) | 120 – 190 HB | 217 HB |
| Dichte (g/cm³) | 7.94 | 7.98 |
| Schmelzbereich (Grad) | 1350 – 1400 | 1400 – 1450 |
| Elastizitätsmodul (GPa) | 200 | 200 |
| Maximale Betriebstemperatur (kontinuierlich, in Luft) | ~1150 Grad | ~1150 Grad |
| Wärmeleitfähigkeit (W/m·K, bei 20 Grad) | 11.8 | 14.2 |
| Wärmeausdehnungskoeffizient (×10⁻⁶/K, 20–100 Grad) | 14.4 | 14.9 |
| Kriechwiderstand | Sehr gut | Gut |
| Oxidationsbeständigkeit | Sehr gut | Exzellent |
| Schlagzähigkeit (Charpy V-Notch, J) | Gut | Größer oder gleich 100 |
| Ermüdungsfestigkeit | Gut | Gut |
Hitzebeständigkeit
Im Hinblick auf die Hitzebeständigkeit ist Incoloy 800 die bessere Wahl für Hochtemperaturanwendungen. Diese Legierung hält Temperaturen von bis zu 1100 Grad stand und wird häufig in Industrieöfen, Wärmetauschern und chemischen Geräten verwendet. SS310 weist außerdem eine gute Hitzebeständigkeit von bis zu 1150 Grad auf. Es wird häufig in Ofenauskleidungen, Brennöfen und Wärmebehandlungskörben verwendet.
Stärke
Incoloy 800 verfügt über eine hervorragende Hochtemperaturfestigkeit und wird häufig in Wärmetauschern und petrochemischen Anwendungen verwendet. Sein hoher Nickelgehalt verleiht ihm eine gute Zeitstandfestigkeit und eignet sich daher für Umgebungen mit extrem hohen Temperaturen. SS310 weist aufgrund seines hohen Nickel- und Chromgehalts auch eine gute Festigkeit bei hohen Temperaturen auf.
Korrosionsbeständigkeit
Sowohl Incoloy 800 als auch SS310 weisen eine gute Korrosionsbeständigkeit auf. Incoloy 800 wurde speziell entwickelt, um Korrosion durch Salpetersäure und organische Säuren zu widerstehen. SS310 ist beständig gegen Sulfidierung, Oxidation und Aufkohlung in Umgebungen mit hohen Temperaturen.
Wann welches Material wählen?
Für kritische Komponenten, die in Umgebungen mit hohen{0}Temperaturen, Korrosion oder hoher{1}Beanspruchung betrieben werden, wie z. B. Ofenkomponenten, Anlagen zur petrochemischen Verarbeitung und Kernkraftanlagen-Anwendungen mit extrem hohen Anforderungen an Zeitstandfestigkeit und Lebensdauer- sollte die Legierung Incoloy 800 ausgewählt werden.
Für weniger anspruchsvolle Hochtemperaturanwendungen wie Ofenauskleidungen, Ofenkomponenten und allgemeine hitzebeständige Konstruktionen, bei denen die Kosten eine wichtigere Rolle spielen als eine extrem hohe Korrosionsbeständigkeit, sollte Edelstahl SS 310 gewählt werden.
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