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253MA与310S相比如何?浏览数:10

253MA 和 310S 均为高温耐蚀奥氏体不锈钢,但其合金设计、性能特点及适用场景存在显著差异。

01


化学成分


化学成分差异(典型值,%)

元素
253MA(EN 1.4835)
310S(ASTM A240,UNS S31008)
C
0.05-0.10
≤0.08
Cr
20.0-22.0
24.0-26.0
Ni
10.0-12.0
19.0-22.0
Si
1.40-2.00
≤1.50
Mn
1.00-1.50
≤2.00
N
0.14-0.20
≤0.10
特殊元素
含铈(Ce,0.03-0.08)
无稀土元素,含少量 P、S(≤0.045)

核心差异:

253MA 含铈(Ce,稀土元素) 和较高的硅(Si)、氮(N),可增强氧化膜稳定性和高温强度;

310S 以高铬(24-26%)、高镍(19-22%)为核心,通过提高 Cr、Ni 含量提升耐蚀性和高温稳定性。


02


核心性能对比


1. 高温抗氧化性

253MA:由于铈的加入,可形成致密、粘附性强的 Cr₂O₃氧化膜,有效阻止高温下氧的渗透。在 900-1100℃环境中,抗氧化性能优于 310S,尤其在含硫、卤素等腐蚀性气氛中(如垃圾焚烧、化工尾气)表现更稳定。

310S:高 Cr、Ni 含量使其在 800-1000℃下有良好抗氧化性,但在更高温度(>1000℃)或复杂腐蚀介质中,氧化膜易剥落,耐蚀性略逊于 253MA。

2. 高温强度与蠕变性能

253MA:硅、氮和铈的协同作用提升了高温奥氏体的稳定性,其蠕变断裂强度(长期高温受力下的抗断裂能力)显著优于 310S。例如,在 800℃下,253MA 的 10 万小时蠕变强度约为 100MPa,而 310S 仅为 60-70MPa,更适合长期高温承重场景。

310S:高温强度依赖 Cr、Ni 的固溶强化,在 600-800℃区间性能尚可,但超过 800℃后强度衰减较快。

3. 耐蚀性

253MA:对含硫、碳的高温气体(如炉气、烟气)耐蚀性更优,尤其抗硫化腐蚀能力突出,适合垃圾焚烧炉、生物质锅炉等 “恶劣” 环境。

310S:在纯氧化气氛(如空气、水蒸气)中耐蚀性良好,但对含硫、氯的介质敏感,易发生晶间腐蚀或点蚀。

4. 加工与焊接性能

两者均为奥氏体不锈钢,焊接性较好,但需注意:

253MA 因含铈和较高的 Si,焊接时易形成低熔点共晶,需控制热输入(避免过热),推荐使用同成分焊丝(如 ER310MoLN);

310S 焊接时需防止碳化物析出(焊后可无需热处理),常用焊丝

为 ER310。


03


应用领域对比


材料
典型应用场景
核心优势
253MA
垃圾焚烧炉受热面、生物质锅炉过热器、工业炉辐射管、高温烟气换热器、化工裂解炉
高温(900-1100℃)下抗氧化、抗硫腐蚀,蠕变强度高
310S
石油化工加热炉、热处理炉内胆、冶金退火炉、常规锅炉高温段、高温管道
中高温(600-1000℃)纯氧化环境下性价比高,通用性强


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总结与选择建议


253MA:是 “高温 + 复杂腐蚀” 场景的优选,尤其在含硫、氯等腐蚀性气氛中,或长期高温(>900℃)承重时,性能优势明显,但成本较高(价格约为 310S 的 1.5-2 倍)。

310S:适用于中高温(≤1000℃)纯氧化环境,或对成本敏感的常规高温场景,性价比更高,应用更广泛。

选择原则:

若环境含硫、卤素等腐蚀介质,或温度长期超过 900℃,优先选 253MA

若为纯空气、水蒸气等清洁高温环境,且温度≤1000℃,310S 更经济实用。


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