Plaque en acier inoxydable 310S 2520 résistant à la chaleur 0,5 mm-20 mm Oxydation haute température pour composants de four et de fournaise

La tôle d'acier inoxydable de grade 310S, également connue sous le nom de 2520 dans la nomenclature de l'industrie chinoise faisant référence à sa composition nominale de 25% de chrome et 20% de nickel, est l'alliage de résistance à la chaleur austénitique forgé de premier choix pour les applications nécessitant une exposition prolongée à des températures élevées. La teneur exceptionnellement élevée en chrome forme une couche d'oxyde de chrome (Cr2O3) protectrice dense et adhérente qui résiste à l'écaillage dans des conditions thermiques cycliques et offre une résistance à l'oxydation à l'air jusqu'à 1150°C pour un service continu. La teneur élevée en nickel stabilise la structure austénitique contre la formation de phase sigma à des températures intermédiaires, maintient la résistance au fluage à des températures élevées et offre une résistance aux atmosphères de carburation et réductrices. La variante à faible teneur en carbone désignée 310S (0,08% C maximum contre 0,25% C pour le 310 standard) minimise la précipitation de carbure lors du soudage et du service à haute température, préservant la ductilité et la résistance à la corrosion intergranulaire dans la zone affectée par la chaleur du soudage. Cette combinaison de propriétés fait du 310S le matériau de choix définitif pour les composants de fours industriels, les appareils de traitement thermique, les meubles de four, les tubes radiants, les muffles, les injecteurs de brûleurs et les équipements de traitement thermique dans les industries de l'acier, de la céramique, du verre, du ciment, de la pétrochimie et de l'incinération des déchets.

La fabrication de tôles d'acier inoxydable 310S exige un contrôle précis de la chimie à haute teneur en alliage pendant les processus de fusion, de raffinage et de coulée. Notre production utilise la fusion au four à arc électrique avec raffinage AOD pour obtenir un contrôle strict des plages de 24 à 26% de chrome et de 19 à 22% de nickel qui définissent l'alliage, tout en minimisant les éléments résiduels, y compris le phosphore, le soufre et les métaux traces qui pourraient compromettre les propriétés mécaniques à haute température. Le processus de coulée continue est optimisé pour éviter la ségrégation de la ligne centrale de la haute teneur en alliage, et les brames coulées subissent un conditionnement de surface soigné avant le laminage à chaud. Les températures de laminage à chaud sont maintenues au-dessus de 950°C tout au long de la séquence de réduction pour éviter la fissuration de ce matériau austénitique à haute teneur en alliage. Après le laminage à chaud, les tôles subissent un recuit de solution à 1040-1150°C suivi d'une trempe rapide à l'eau pour dissoudre tout précipité de carbure et restaurer la microstructure entièrement austénitique. Les produits de tôles laminées à froid reçoivent un traitement de recuit brillant final dans une atmosphère protectrice pour produire la finition de surface 2B ou BA. La teneur élevée en chrome et en nickel entraîne un taux d'écrouissage significativement plus élevé que le grade 304 standard, nécessitant un recuit intermédiaire pour les opérations d'emboutissage profond ou de formage complexe.

• Résistance exceptionnelle à l'oxydation : La teneur en chrome de 25% forme une couche protectrice dense de Cr2O3 permettant un service continu jusqu'à 1150°C dans les atmosphères oxydantes, avec une excellente résistance à l'oxydation cyclique et à l'écaillage par choc thermique par rapport aux grades à plus faible teneur en chrome.
• Stabilité de la haute teneur en nickel : Le nickel à 20% stabilise entièrement la microstructure austénitique, empêchant la fragilisation par phase sigma à des températures intermédiaires (600-900°C) qui affecte les grades résistants à la chaleur à plus faible teneur en nickel lors d'un service de longue durée.
• Variante 310S à faible teneur en carbone : Un maximum de 0,08% de carbone minimise la précipitation de carbure de chrome aux joints de grains lors du soudage et de l'exposition à haute température, préservant la ductilité et éliminant le besoin d'un recuit de solution après soudage dans la plupart des applications.
• Résistance à la carburation : La haute teneur en chrome et en nickel offre une excellente résistance à l'absorption de carbone des atmosphères de fours de carburation, maintenant l'intégrité de la surface et empêchant la fragilisation dans les applications de traitement thermique et de cémentation.
• Bonne résistance à haute température : Conserve une résistance utile au fluage-rupture à des températures allant jusqu'à 900°C, avec une contrainte de rupture de 100 000 heures d'environ 12 MPa à 800°C, adaptée aux composants de fours à charge modérée et aux applications de tubes radiants.
• Résistance à la sulfuration : La haute teneur en chrome offre une résistance utile aux gaz de combustion contenant du soufre dans des conditions oxydantes à des températures élevées, adaptée aux composants de fours d'incinération des déchets et de fours à combustibles fossiles.
• Soudable avec métal d'apport correspondant : Peut être soudé par les procédés GTAW, GMAW et SMAW avec du métal d'apport ER310/ER310S, en maintenant la résistance à la corrosion à haute température dans la zone de soudure lorsque le contrôle approprié de l'apport de chaleur est appliqué.

Le domaine d'application principal de la tôle d'acier inoxydable 310S est l'équipement de traitement thermique et de traitement thermique industriel où les composants fonctionnent en continu à des températures supérieures à 800°C. Les composants de fours fabriqués en 310S comprennent les tubes radiants, les injecteurs de brûleurs, les cornues, les muffles, les bandes transporteuses, les rouleaux et les supports de sole de fours à poutres mobiles dans les lignes de recuit continu pour le traitement des bandes d'acier. Les ateliers de traitement thermique utilisent le 310S pour les paniers, grilles, plateaux et appareils de fours de carburation et de nitruration qui doivent résister aux cycles thermiques répétés entre les températures ambiantes et de traitement jusqu'à 950°C tout en résistant à l'absorption de carbone de l'atmosphère du four. Les industries de la céramique et du verre spécifient le 310S pour les meubles de four, les plateaux de wagon de four, les tuyères de brûleurs et les rouleaux de four de trempe continue où l'alliage résiste à l'oxydation et à l'attaque du verre en fusion au contact. Les applications de traitement pétrochimique comprennent les composants de réformeurs de vapeur-méthane, les tubes de fours de pyrolyse d'éthylène et les supports de tubes de fours de raffinerie fonctionnant dans la plage de 700 à 950°C. Les utilisations dans la production d'énergie comprennent les suspensions de tubes de chaudière, les composants de brûleurs et les joints de dilatation de conduits de gaz de combustion dans les centrales électriques à combustibles fossiles et à biomasse. Les installations d'incinération des déchets utilisent le 310S pour les revêtements de chambre de combustion, les composants d' post-combustion et les supports de tubes de générateurs de vapeur de récupération de chaleur. Les applications dans l'industrie alimentaire comprennent les bandes transporteuses de fours de boulangerie et les plaques de sole de fours à pizza. Dans le secteur automobile, le 310S est utilisé pour les composants de refroidisseurs de recirculation des gaz d'échappement (EGR) et le matériel du système de régénération de filtre à particules diesel (DPF).

L'assurance qualité des tôles d'acier inoxydable résistant à la chaleur 310S met l'accent à la fois sur la conformité à température ambiante et sur les caractéristiques de performance à haute température critiques pour le service prévu de l'alliage. La vérification de la chimie par spectrométrie d'émission optique sur chaque coulée confirme la teneur élevée en chrome (24-26%) et en nickel (19-22%) qui définit le grade. Les essais de traction à température ambiante selon la norme ASTM A370 vérifient la conformité aux exigences de propriétés mécaniques de la norme ASTM A240. La détermination de la taille du grain selon la norme ASTM E112 garantit une taille de grain de 4 ASTM ou plus fine pour une résistance au fluage optimale à des températures élevées. La résistance à l'oxydation à haute température est vérifiée par des essais d'oxydation cyclique à 1100°C pendant un minimum de 200 heures avec mesure du changement de poids démontrant la formation d'une couche protectrice sans oxydation de rupture. L'examen microstructural confirme une structure entièrement austénitique exempte de phase sigma, de réseaux de carbures continus et de traînées excessives de ferrite delta. La susceptibilité à la corrosion intergranulaire est évaluée selon la pratique E de l'ASTM A262 (test cuivre-sulfate de cuivre-acide sulfurique) pour la vérification de la sensibilisation. La planéité de la tôle est mesurée à l'aide d'une table de référence de précision et d'une jauge d'épaisseur pour assurer la conformité aux tolérances de l'ASTM A480 pour l'épaisseur et la largeur spécifiées. Les tôles finies sont intercalées avec du papier à pH neutre, empilées sur des palettes en bois fumigées certifiées NIMP 15, protégées par des protections de bord et enveloppées dans une feuille de polyéthylène imperméable. Chaque expédition comprend le certificat de test de matériau EN 10204 3.1, le rapport d'inspection dimensionnelle, le rapport de taille de grain et le certificat d'origine. Des ensembles de documentation spéciaux pour la conformité aux codes des chaudières et des récipients sous pression peuvent être fournis sur demande.