Ανοξείδωτο χάλυβα χαμηλού άνθρακα 309S

1. Τι είναι ο ανοξείδωτος χάλυβας 309S;

Το 309S είναι η κατηγορία χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα του ωστενιτικού ανοξείδωτου χάλυβα τύπου 309, που ονομάζεται UNS S30908 και καλύπτεται από το ASTM A240 για πλάκες, φύλλα και λωρίδες και από το EN 10088-2 ως αριθμό υλικού 1.4833. Η περιεκτικότητά του σε χρώμιο 22,00-24,00% και η περιεκτικότητα σε νικέλιο 12,00-15,00% το τοποθετούν πολύ πάνω από τις οικογένειες 304/316, γι' αυτό το 309S επιλέγεται όταν τα εξαρτήματα πρέπει να ανθίστανται στην οξείδωση και την απολέπιση σε θερμοκρασίες έως περίπου 980 C.

Το γράμμα S υποδηλώνει μέγιστη περιεκτικότητα σε άνθρακα 0,08%, σε σύγκριση με 0,20% για την τυπική κατηγορία 309. Το κατώτερο όριο άνθρακα μειώνει τον κίνδυνο καθίζησης καρβιδίου του χρωμίου στα όρια των κόκκων όταν ο χάλυβας θερμαίνεται στο εύρος ευαισθητοποίησης περίπου 425-900 C, για παράδειγμα κατά τη διάρκεια της θερμοκρασίας μεταξύ των μέσων συγκόλλησης ή κατά τη διάρκεια της συντήρησης.

2. Χημική Σύνθεση (ASTM A240)

Ο παρακάτω πίνακας δίνει τα καθορισμένα όρια για τον Τύπο 309S στο ASTM A240. Ο σίδηρος συνθέτει την ισορροπία.

Στοιχείο	Όριο (wt%)
Άνθρακας (C)	0.08 max
Μαγγάνιο (Mn)	2.00 max
Φώσφορος (P)	0.045 max
Θείο (S)	0.030 max
Πυρίτιο (Si)	0.75 max
Chromium (Cr)	22.00-24.00
Νικέλιο (Ni)	12.00-15.00
Άζωτο (Ν)	0.10 max

3. Μηχανικές ιδιότητες (ανοπτημένες)

Στην κατάσταση ανόπτησης, η πλάκα, το φύλλο και η ταινία τύπου 309S απαιτούνται από το ASTM A240 για να πληρούν τις ακόλουθες ελάχιστες τιμές.

Ιδιοκτησία	Ελάχιστη τιμή
Αντοχή σε εφελκυσμό	515 MPa
Ισχύς διαρροής (0,2 % μετατόπιση)	205 MPa
Επιμήκυνση σε 50 mm	40 %

4. Αντίσταση στη θερμότητα

Το 309S αντιστέκεται στην απολέπιση στον αέρα κατά τη διάρκεια συνεχούς λειτουργίας έως τους 980 C περίπου και μπορεί να ανεχθεί κάπως υψηλότερες θερμοκρασίες για σύντομες, διακοπτόμενες εκθέσεις. Η υψηλή περιεκτικότητα σε χρώμιο σχηματίζει ένα σταθερό, προσκολλημένο φιλμ οξειδίου που επιβραδύνει την περαιτέρω οξείδωση. Για μακροχρόνια φέρουσα υπηρεσία πάνω από περίπου 550 C, οι σχεδιαστές θα πρέπει να αξιολογούν τη συμπεριφορά ερπυσμού. όπου απαιτείται μέγιστη αντοχή ερπυσμού, αντ' αυτού συχνά καθορίζονται βαθμοί Η υψηλότερης περιεκτικότητας σε άνθρακα.

5. Κατασκευή και Τυπικές Εφαρμογές

Το 309S μπορεί να διαμορφωθεί με συμβατική έλαση, κάμψη και βαθύ τράβηγμα. Είναι συγκολλήσιμο με κοινές διαδικασίες όπως TIG, MIG και συγκόλληση με υποβρύχιο τόξο. Η προθέρμανση δεν απαιτείται κανονικά και η χαμηλή περιεκτικότητα σε άνθρακα βοηθά στη διατήρηση της διακοκκώδους αντοχής στη διάβρωση στην κατάσταση της συγκόλλησης. Οι τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

Εξαρτήματα φούρνου, σωλήνες ακτινοβολίας και σιγαστήρες

Εναλλάκτες θερμότητας, ανακτητές και θερμαντήρες αέρα

Εξαρτήματα λέβητα και στηρίγματα υπερθερμαντήρων

Επενδύσεις και εξαρτήματα κλιβάνου και φούρνου

Εξοπλισμός χημικής επεξεργασίας που εκτίθεται σε υψηλές θερμοκρασίες

Συχνές Ερωτήσεις

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ 309 και 309S;Η μέγιστη περιεκτικότητα σε άνθρακα είναι 0,20% για τον βαθμό 309 και 0,08% για το 309S. Η έκδοση χαμηλών εκπομπών άνθρακα προτιμάται όπου εμπλέκεται η συγκόλληση και όπου έχει σημασία η διακοκκώδης αντοχή στη διάβρωση στο εύρος θερμοκρασίας ευαισθητοποίησης.

Ποια είναι η μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας των 309S;Για την αντίσταση στην οξείδωση στον αέρα, αναφέρεται συνήθως η συνεχής εξυπηρέτηση έως περίπου 980 C. Όπου το εξάρτημα φέρει μηχανική καταπόνηση, η μέγιστη θερμοκρασία σχεδιασμού είναι χαμηλότερη και εξαρτάται από τις ιδιότητες ερπυσμού.

Είναι το 309S μαγνητικό;Το No. 309S είναι πλήρως ωστενιτικό στην κατάσταση ανόπτησης και είναι ουσιαστικά μη μαγνητικό, αν και η βαριά ψυχρή εργασία μπορεί να προκαλέσει μια ελαφρά μαγνητική απόκριση.

Ποια πρότυπα καλύπτουν το 309S;Το ASTM A240 καλύπτει πλάκα, φύλλο και λωρίδα. Σωλήνας κάλυψης ASTM A312 και A358. Το ASTM A213 καλύπτει σωλήνες μικρής διαμέτρου. Το EN 10088-2 παραθέτει το ισοδύναμο υλικό 1.4833.

Μπορεί το 309S να συγκολληθεί σε ανοξείδωτο χάλυβα 304 ή 316;Ναι. 309Το S χρησιμοποιείται συχνά ως μεταβατικό υλικό, επειδή η υψηλότερη περιεκτικότητά του σε κράμα ανέχεται την αραίωση από βασικά μέταλλα με χαμηλότερο κράμα, αλλά το μέταλλο πλήρωσης θα πρέπει να πιστοποιηθεί με μια διαδικασία συγκόλλησης, συνήθως πληρωτικού τύπου 309.