Austenitická nehrdzavejúca oceľ 309S s vysokým-chrómom-niklu

309S je vysoko-chrómová-niklová austenitická nehrdzavejúca oceľ vyrobená pre jednu dominantnú úlohu: prežiť horúce oxidačné atmosféry. S chrómom 22,00-24,00 % a niklom 12,00-15,00 % tvorí hustú, samoopravujúcu sa chróm-oxidovú usadeninu, ktorá chráni základný kov pri nepretržitej prevádzkovej teplote až do približne 1050 C, čo je ďaleko za dosahom tried typu 304.

Chemické zloženie

Nižšie uvedené limity zloženia sú podľa ASTM A240 (UNS S30908) a JIS G4304 (SUS309S).

Prvok (hmotn. %)	309S (ASTM A240, UNS S30908)	SUS309S (JIS G4304)
C	Menšie alebo rovné 0,08	Menšie alebo rovné 0,08
Si	Menšie alebo rovné 0,75	Menšie alebo rovné 1,00
Mn	Menšie alebo rovné 2,00	Menšie alebo rovné 2,00
P	Menšie alebo rovné 0,045	Menšie alebo rovné 0,045
S	Menšie alebo rovné 0,030	Menšie alebo rovné 0,030
Cr	22.0-24.0	22.00-24.00
Ni	12.0-15.0	12.00-15.00

Mechanické vlastnosti (žíhané)

ASTM A240 UNS S30908: pevnosť v ťahu väčšia alebo rovná 515 MPa, medza klzu väčšia alebo rovná 205 MPa, predĺženie väčšie alebo rovné 40 %, tvrdosť menšia alebo rovná 217 HB. JIS G4304 SUS309S: pevnosť v ťahu väčšia alebo rovná 520 MPa, medza klzu väčšia alebo rovná 205 MPa, predĺženie väčšie alebo rovné 40 %.

Vysoká{0}}teplotná výkonnosť

Odolnosť voči oxidácii

Základom je vysoký obsah chrómu. Pri zvýšenej teplote chróm reaguje s kyslíkom a vytvára vodný kameň Cr2O3, ktorý je hustý, priľnavý a pomaly-rastie. Zverejnená rýchlosť technických údajov 309S pre nepretržitú prevádzku okolo 1050 C vo vzduchu a oxidačných spalinách; cyklické podmienky skracujú praktickú hranicu, pretože tepelné cyklovanie namáha váhu.

Obmedzenia

309S nie je vhodný na dlhodobú-službu pri redukcii atmosfér, ako sú plyny bohaté na vodík-, -uhoľnatý-alebo metán-. V týchto prostrediach sa redukuje ochranný oxid chrómu a kov rýchlo stráca svoju ochranu. Má tiež obmedzenú odolnosť voči roztaveným soliam a plynom obsahujúcim síru-.

Aplikácie

Vložky a mufle priemyselných pecí, príslušenstvo a podnosy pecí na tepelné{0}}spracovanie, tesnenia dvierok pecí, sálavé trubice, vysokoteplotné-plynové kanály pri výrobe energie, komponenty spaľovacej-komory kotlov a žíhacie kryty.

Zváranie

Zodpovedajúca výplň typu drôtu AWS ER309L a elektródy E309L je štandardná. Nízko{3}}karbidové plnivo L zabraňuje zrážaniu chrómu-karbidu v tepelne-ovplyvnenej oblasti a zachováva zvarový kov ťažný. Prívod tepla by mal byť udržiavaný na miernom a medziprechodová teplota obmedzená, aby sa zabránilo nadmernému rastu zŕn v oblasti zvaru.

Označenia a ekvivalenty

309S je UNS S30908, JIS SUS309S a GB 06Cr23Ni13. EN 10088-2 trieda 1.4828 (X15CrNiSi20-12) je žiaruvzdorná oceľ s kremíkom, ktorá sa často porovnáva s oceľou 309S, ale jej zloženie sa líši: obsahuje 1,50 – 2,50 % kremíka a mierne nižší obsah chrómu a nie je to chemický ekvivalent. Uveďte 309S podľa čísla UNS alebo ASTM, aby ste sa vyhli nejednoznačnosti.

FAQ

1. Prečo môže 309S bežať pri 1050 C, zatiaľ čo 304 nie?

Chróm. 309S obsahuje 22,00 – 24,00 % chrómu oproti 18,00 – 20,00 % pre 304. Nad asi 870 C sa tenší, menej stabilný oxidový film na 304 odlupuje a kov rýchlo oxiduje, zatiaľ čo 309S si zachováva hustú ochrannú vrstvu Cr2O3.

2. Ako je 309S v porovnaní s 316 pri vysokej teplote?

309S má výrazne lepšiu odolnosť proti oxidácii nad asi 900 C kvôli vyššiemu obsahu chrómu, 22-24% oproti 16-18%. Molybdén v 316 pomáha odolávať korózii, ale nepomáha v suchom horúcom vzduchu.

3. Aký zvárací materiál vyhovuje 309S?

Drôt AWS ER309L a elektródy E309L sú štandardnou voľbou; nízky obsah uhlíka udržuje tepelne-ovplyvnenú oblasť bez zrážania karbidu chrómu-.

4. Môže sa 309S použiť v redukčných atmosférach?

Nie. Ochranný-oxid chrómu sa rozkladá v atmosfére bohatej na vodík-, CO-alebo metán-a nasleduje rýchla korózia.

5. Čo skracuje životnosť 309S v prevádzke?

Nadmerná teplota nad limitom nepretržitej{0}}služby, tepelné cykly, kontaminácia povrchu, nízka kvalita zvaru a zvyškové napätie. Udržiavanie čistého povrchu a pod kontrolou teploty predlžuje životnosť vodného kameňa.