Porovnanie 304 a 309S: všeobecné-účelové použitie vs. vysoko{3}}chrómová vysokoteplotná-oxidácia-odolná austenitická nehrdzavejúca oceľ

304 a 309S sú austenitické nehrdzavejúce ocele s rôznymi orientáciami výkonu, pričom hlavným rozdielom je obsah chrómu a niklu (309S: Cr=22.00-24.00%, Ni=12.00-15.00%; 304: Cr=18.00-20.00%, Ni=8.00-10.50%). Vysoký obsah chrómu-niklu v 309S výrazne zlepšuje-odolnosť voči vysokoteplotnej oxidácii, vďaka čomu sú vhodné pre rôzne požiadavky na teplotu a oxidačné prostredie.

Porovnanie základných parametrov

Parameter	304 nehrdzavejúca oceľ	Nerezová oceľ 309S
Chemické zloženie (hmot. %)	C menšie alebo rovné 0,08, Si menšie alebo rovné 1,00, Mn menšie alebo rovné 2,00, P menšie alebo rovné 0,045, S menšie alebo rovné 0,030, Cr=18.00-20.00, Ni=8.00-10.50, Fe=zostatok	C menšie alebo rovné 0,08, Si menšie alebo rovné 1,00, Mn menšie alebo rovné 2,00, P menšie alebo rovné 0,045, S menšie alebo rovné 0,030, Cr=22.00-24.00, Ni=12.00-15.00, Fe=zostatok
Mechanické vlastnosti (žíhané)	Pevnosť v ťahu väčšia alebo rovná 515 MPa, medza klzu väčšia alebo rovná 205 MPa, predĺženie väčšie alebo rovné 40 %, tvrdosť menšia alebo rovná 201 HB	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
Servisná teplota	-196 stupňov až 870 stupňov (nepretržitý servis)	-196 stupňov až 1050 stupňov (nepretržitý servis)
Ekvivalentné známky	SUS304 (JIS), EN 1.4301, UNS S30400	SUS309S (JIS), EN 1.4828, UNS S30908

Kľúčové výkonnostné rozdiely: 1. Odolnosť proti oxidácii pri vysokých-teplotách: Vysoký obsah chrómu v 309S vytvára pri vysokých teplotách hustý film oxidu Cr₂O₃, ktorý dokáže odolávať oxidácii pri 1050 stupňoch; Odolnosť proti oxidácii 304 je pri teplote nad 870 stupňov nízka a oxidový film sa dá ľahko odlepiť. 2. Odolnosť proti korózii: 309S má lepšiu odolnosť proti korózii vo vysoko-teplotných oxidačných atmosférach (ako sú napríklad spaliny s vysokou-teplotou) ako 304; obidva majú podobnú odolnosť proti korózii v izbovej-nízkej teplote-korozívnom prostredí. 3. Pevnosť: Obidva majú podobnú pevnosť pri izbovej{14}}teplote, ale 309S má vyššiu vysokú-pevnosť pri vysokej teplote. 4. Cena: 309S je o 60 {{80 % drahšia ako tvarovateľnosť, ale o 60 až 80 % drahšia}} Vysoký obsah zliatiny 309S mierne zvyšuje odolnosť proti deformácii.

Použiteľné rozlíšenie scenára: 304 je vhodný pre všeobecné stredné-teploty (menej ako alebo rovné 870 stupňom)-korózne komponenty, ako sú zariadenia na spracovanie potravín, ozdobné potrubia, vnútorné výmenníky tepla a potrubia čerstvej vody. 309S je vhodný pre vysoko{5}}oxidačné-komponenty vysokoteplotných pecí, ako sú priemyselné{7} žiaruvzdorné plynové potrubia{7} príslušenstvo pece na úpravu, komponenty spaľovacej komory kotla (870-1050 stupňov) a komponenty vysokoteplotných pecí.

Praktické otázky a odpovede

Q1: Prečo je možné použiť 309S pri 1050 stupňoch, zatiaľ čo 304 nie? A1: Obsah chrómu 309S (22-24%) je o 20% vyšší ako 304, čo môže pri vysokých teplotách vytvárať hustý a stabilný film oxidu chrómu, ktorý zabraňuje vnútornej oxidácii kovov; Oxidový film 304 je voľný a ľahko sa odlupuje nad 870 stupňov, čo vedie k rýchlej korózii.

Otázka 2: Môže byť 309S použitý v prostredí s vysokou-teplotou? A2: Nie. Je vhodný len pre vysokoteplotné oxidačné atmosféry; v redukčných atmosférach (ako je plyn bohatý na vodík-) je jeho odolnosť proti korózii nízka; odporúča sa používať zliatiny na báze niklu-pre vysoké-teploty redukujúce atmosféry.

Q3: Aké zváracie materiály sa používajú pre 309S? A3: Použite zvárací drôt ER309L; regulovať tepelný príkon zvárania menší alebo rovný 200 J/mm, aby sa zabránilo hrubnutiu zrna; Na zlepšenie odolnosti proti korózii sa odporúča pasivačná úprava po zváraní; pre všeobecné scenáre sa nevyžaduje tepelné spracovanie po-zváraní.

Otázka 4: Aký je rozdiel v životnosti medzi 309S a 304 vo vložkách pecí s vysokou-teplotou? Odpoveď 4: V 1000-stupňovej oxidačnej atmosfére je životnosť 309S väčšia alebo rovná 5 rokom, zatiaľ čo životnosť 304 je menšia alebo rovná 6 mesiacom, čo nemôže spĺňať-požiadavky na dlhodobú službu.

Q5: Ako si vybrať medzi 304 a 309S? A5: Zvoľte 304, ak je prevádzková teplota menšia alebo rovná 870 stupňom a prostredie je málo-korózne; vyberte 309S len vtedy, ak je prevádzková teplota 870-1050 stupňov a je potrebná odolnosť proti oxidácii pri vysokej teplote, bez ohľadu na cenu.