Incoloy 800 vs SS 310: qual è la differenza
Incoloy 800 vs SS 310: qual è la differenza
Incoloy 800 è una lega di nichel-ferro-cromo con un elevato contenuto di nichel (circa 30-35%), che possiede un'eccellente resistenza alle alte-temperature, resistenza all'ossidazione e resistenza alla carburazione. SS 310 (acciaio inossidabile 310) è un acciaio inossidabile al cromo-nichel (24-26% di cromo, 19-22% di nichel) con eccellente resistenza al calore, ma le sue prestazioni sono generalmente inferiori a Incoloy 800 in condizioni corrosive estreme o di stress elevato. La differenza principale tra i due è che Incoloy 800 offre una migliore resistenza allo scorrimento viscoso e alla corrosione (ad esempio, nei forni di raffineria), mentre SS 310 è un acciaio inossidabile ad alta temperatura robusto ed economico, adatto per applicazioni in cui i requisiti di resistenza al calore sono meno impegnativi.
Qual è la temperatura operativa massima di Incoloy 800?
Circa 1500 gradi F
La lega INCOLOY 800 presenta un'elevata resistenza meccanica in un ampio intervallo di temperature. Tipicamente, la lega 800 è ampiamente utilizzata per le sue caratteristiche di resistenza a temperature di esercizio fino a circa 1500 gradi F (816 gradi). A queste temperature, la progettazione dell'attrezzatura si basa solitamente sulle sue proprietà di trazione.
Cos'è Incoloy 800?
Incoloy 800 è una lega di nichel-ferro-cromo che presenta un'eccellente resistenza all'ossidazione e alla carburazione in ambienti ad alta-temperatura. È noto anche per le sue buone proprietà meccaniche, che lo rendono un materiale ideale per molte applicazioni industriali. Incoloy 800 è una lega versatile progettata per applicazioni che richiedono eccezionale resistenza alla corrosione, elevata resistenza e resistenza al calore. Possiede caratteristiche superiori come un'eccellente resistenza alla rottura per scorrimento viscoso e un'eccezionale resistenza all'ossidazione fino a 1050 gradi (1922 gradi F). Ciò lo rende la scelta ideale per ambienti difficili come la raffinazione del petrolio.
Cos'è l'SS310?
SS310 è un acciaio inossidabile austenitico composto da nichel, cromo e manganese. Offre buona resistenza alla corrosione e duttilità. L'SS310 ha un punto di fusione di 1402-1454 gradi, il che lo rende facile da saldare pur mantenendo un'eccellente resistenza alle alte temperature. Il materiale mostra una forte resistenza all'ossidazione in aria e atmosfere inerti, rendendolo ideale per applicazioni come pentole o rivestimenti in mattoni refrattari. Grazie al suo basso contenuto di carbonio, può essere utilizzato anche nelle operazioni di trasformazione alimentare, mantenendo i prodotti puliti e privi di corrosione per periodi prolungati.
Confronto della composizione chimica tra Incoloy 800 e SS310
| Elemento | Incoloy 800 (UNS N08800) | Acciaio inossidabile 310 (UNS S31000) |
|---|---|---|
| Nichel (Ni) | 30.0 – 35.0 % | 19.0 – 22.0 % |
| Cromo (Cr) | 19.0 – 23.0 % | 24.0 – 26.0 % |
| Ferro (Fe) | Maggiore o uguale al 39,5% | Bilancia |
| Carbonio (C) | Inferiore o uguale allo 0,10% | Inferiore o uguale allo 0,08% |
| Alluminio (Al) | 0.15 – 0.60 % | – |
| Titanio (Ti) | 0.15 – 0.60 % | – |
| Manganese (Mn) | Inferiore o uguale all'1,5% | Inferiore o uguale al 2,0% |
| Silicio (Si) | Inferiore o uguale all'1,0% | Inferiore o uguale all'1,5% |
| Rame (Cu) | Inferiore o uguale allo 0,75% | – |
| Zolfo (S) | Inferiore o uguale allo 0,015% | Inferiore o uguale allo 0,030% |
| Fosforo (P) | Inferiore o uguale allo 0,045% | Inferiore o uguale allo 0,045% |
| Azoto (N) | – | Inferiore o uguale allo 0,10% |
| Al+Ti | 0.30 – 1.20 % | – |
Confronto delle proprietà meccaniche tra Incoloy 800 e SS310
| Proprietà | Incoloy 800 (ricotto) | Acciaio inossidabile 310 (ricotto) |
|---|---|---|
| Resistenza alla trazione (MPa, min) | 450 – 585 | 515 – 620 |
| Limite di snervamento (compensazione 0,2%, MPa, min) | 170 – 310 | 205 – 310 |
| Allungamento (% in 50 mm, min) | 30 | 40 |
| Durezza (Rockwell B) | 79 – 95 HRB | 95 HRB |
| Durezza (Brinell HB) | 120 – 190 HB | 217HB |
| Densità (g/cm³) | 7.94 | 7.98 |
| Intervallo di fusione (gradi) | 1350 – 1400 | 1400 – 1450 |
| Modulo di elasticità (GPa) | 200 | 200 |
| Temperatura massima di servizio (continua, in aria) | ~1150 gradi | ~1150 gradi |
| Conducibilità termica (W/m·K, a 20 gradi) | 11.8 | 14.2 |
| Coefficiente di dilatazione termica (×10⁻⁶/K, 20–100 gradi) | 14.4 | 14.9 |
| Resistenza al creep | Molto bene | Bene |
| Resistenza all'ossidazione | Molto bene | Eccellente |
| Resistenza all'impatto (Charpy V-tacca, J) | Bene | Maggiore o uguale a 100 |
| Forza della fatica | Bene | Bene |
Resistenza al calore
In termini di resistenza al calore, Incoloy 800 è una scelta migliore per le applicazioni ad alta-temperatura. Questa lega può resistere a temperature fino a 1100 gradi ed è ampiamente utilizzata in forni industriali, scambiatori di calore e apparecchiature chimiche. SS310 ha anche una buona resistenza al calore, fino a 1150 gradi. È comunemente usato nei rivestimenti di fornaci, forni e cestelli per trattamenti termici.
Forza
Incoloy 800 ha un'eccellente resistenza alle alte-temperature e viene spesso utilizzato negli scambiatori di calore e nelle applicazioni petrolchimiche. Il suo elevato contenuto di nichel gli conferisce una buona resistenza alla rottura per scorrimento viscoso, rendendolo adatto ad ambienti con temperature estremamente elevate-. L'SS310 mostra anche una buona resistenza alle alte temperature grazie al suo elevato contenuto di nichel e cromo.
Resistenza alla corrosione
Sia Incoloy 800 che SS310 hanno una buona resistenza alla corrosione. Incoloy 800 è specificatamente progettato per resistere alla corrosione dell'acido nitrico e degli acidi organici. SS310 è resistente alla solforazione, all'ossidazione e alla carburazione in ambienti ad alta-temperatura.
Quando scegliere quale materiale?
Per componenti critici che operano in ambienti ad alta-temperatura, corrosivi o-stressanti, come componenti di forni, apparecchiature di lavorazione petrolchimica e sistemi di energia nucleare-applicazioni con requisiti estremamente severi in termini di resistenza allo scorrimento viscoso e durata di servizio-è opportuno selezionare la lega Incoloy 800.
Per applicazioni meno impegnative alle alte-temperature, come rivestimenti di forni, componenti di forni e strutture generali resistenti al calore-, dove il costo è una considerazione più importante rispetto alla resistenza alla corrosione estremamente elevata, è opportuno scegliere l'acciaio inossidabile SS 310.
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