Nízkokarbónová-nerezová oceľ 309S

1. Čo je nehrdzavejúca oceľ 309S?

309S je nízko uhlíková austenitická nehrdzavejúca oceľ typu 309, označená UNS S30908 a pokrytá normou ASTM A240 pre dosky, plechy a pásy a normou EN 10088-2 s číslom materiálu 1.4833. Jeho obsah chrómu 22,00 – 24,00 % a obsah niklu 12,00 – 15,00 % ho zaraďujú vysoko nad rodiny 304/316, a preto sa 309S vyberá, keď komponenty musia odolávať oxidácii a usadzovaniu pri teplotách až do 980 C.

Písmeno S označuje maximálny obsah uhlíka 0,08 % v porovnaní s 0,20 % pre štandardnú triedu 309. Spodná hranica uhlíka znižuje riziko precipitácie karbidu chrómu na hraniciach zŕn, keď sa oceľ zahrieva v rozsahu senzibilizácie približne 425-900 C, napríklad počas zvárania alebo počas prevádzky pri stredných teplotách.

2. Chemické zloženie (ASTM A240)

Nižšie uvedená tabuľka uvádza špecifikované limity pre typ 309S v ASTM A240. Železo tvorí rovnováhu.

Prvok	Limit (hmotn. %)
uhlík (C)	0,08 max
mangán (Mn)	2,00 max
fosfor (P)	0,045 max
síra (S)	0,030 max
kremík (Si)	0,75 max
chróm (Cr)	22.00-24.00
nikel (Ni)	12.00-15.00
dusík (N)	0,10 max

3. Mechanické vlastnosti (žíhané)

ASTM A240 vyžaduje, aby platňa, plech a pás typu 309S v žíhanom stave spĺňali nasledujúce minimálne hodnoty.

Nehnuteľnosť	Minimálna hodnota
Pevnosť v ťahu	515 MPa
Medza klzu (0,2 % offset)	205 MPa
Predĺženie v 50 mm	40 %

4. Tepelná odolnosť

309S odoláva usadzovaniu vodného kameňa na vzduchu počas nepretržitej prevádzky až do asi 980 C a môže tolerovať o niečo vyššie teploty pri krátkodobom, prerušovanom vystavení. Vysoký obsah chrómu vytvára stabilný, priľnavý oxidový film, ktorý spomaľuje ďalšiu oxidáciu. Pre dlhodobú-záťaž-služby nad približne 550 °C by dizajnéri mali vyhodnotiť tečenie; tam, kde sa vyžaduje maximálna pevnosť pri tečení, sú namiesto toho často špecifikované vyššie-triedy uhlíka H.

5. Výroba a typické aplikácie

309S je možné tvarovať konvenčným valcovaním, ohýbaním a hlbokým ťahaním. Je zvárateľný bežnými procesmi ako je TIG, MIG a zváranie pod tavivom; za normálnych okolností sa predhrievanie nevyžaduje a nízky obsah uhlíka pomáha udržiavať odolnosť proti medzikryštalickej korózii v stave po zváraní-. Typické aplikácie zahŕňajú:

Časti pecí, sálavé trubice a mufle

Výmenníky tepla, rekuperátory a ohrievače vzduchu

Komponenty kotla a podpery prehrievača

Obloženie a príslušenstvo pecí a pecí

Zariadenia na chemické spracovanie vystavené zvýšeným teplotám

Často kladené otázky

Aký je rozdiel medzi 309 a 309S?Maximálny obsah uhlíka je 0,20 % pre triedu 309 a 0,08 % pre 309S. Verzia s nižším-uhlíkom sa uprednostňuje tam, kde sa používa zváranie a kde je dôležitá odolnosť proti medzikryštalickej korózii v rozsahu senzibilizačných teplôt.

Aká je maximálna prevádzková teplota 309S?Pre odolnosť proti oxidácii na vzduchu sa bežne uvádza nepretržitá prevádzka až do asi 980 C. Tam, kde komponent nesie mechanické namáhanie, je maximálna návrhová teplota nižšia a závisí od vlastností tečenia.

Je 309S magnetický?Nie. 309S je plne austenitický v žíhanom stave a je v podstate nemagnetický, hoci ťažké opracovanie za studena môže vyvolať miernu magnetickú odozvu.

Ktoré normy pokrývajú 309S?ASTM A240 pokrýva platne, listy a pásy; krycia rúra ASTM A312 a A358; ASTM A213 sa vzťahuje na rúry s malým-priemerom; EN 10088-2 uvádza ekvivalentný materiál 1.4833.

Môže byť 309S privarený k nehrdzavejúcej oceli 304 alebo 316?Áno. 309S sa často používa ako prechodový materiál, pretože jeho vyšší obsah zliatiny toleruje riedenie z nižších-legovaných základných kovov, ale prídavný kov by mal byť kvalifikovaný podľa postupu zvárania, zvyčajne plniva typu 309.