Низкоуглеродистая нержавеющая сталь 309S

1. Что такое нержавеющая сталь 309S?

309S — это низкоуглеродистая марка аустенитной нержавеющей стали типа 309, имеющая обозначение UNS S30908 и соответствующая стандарту ASTM A240 для пластин, листов и полос, а также стандарту EN 10088-2 под номером материала 1.4833. Содержание хрома 22,00-24,00% и никеля 12,00-15,00% значительно превосходит аналоги семейства 304/316, поэтому 309S выбирается, когда компоненты должны противостоять окислению и окалине при температурах примерно до 980 C.

Буква S указывает на максимальное содержание углерода 0,08% по сравнению с 0,20% для стандартной марки 309. Нижний предел углерода снижает риск выделения карбида хрома на границах зерен при нагреве стали в сенсибилизирующем диапазоне примерно 425-900°С, например, во время сварки или во время эксплуатации при промежуточных температурах.

2. Химический состав (ASTM A240).

В таблице ниже приведены указанные пределы для типа 309S в ASTM A240. Железо составляет баланс.

Элемент	Предел (мас. %)
Углерод (С)	0.08 max
Марганец (Mn)	2.00 max
Фосфор (Р)	0.045 max
Сера (S)	0.030 max
Кремний (Si)	0.75 max
Хром (Cr)	22.00-24.00
Никель (Ni)	12.00-15.00
Азот (Н)	0.10 max

3. Механические свойства (отжиг)

Согласно ASTM A240, в отожженном состоянии пластина, лист и полоса типа 309S должны соответствовать следующим минимальным значениям.

Свойство	Минимальное значение
Предел прочности	515 MPa
Предел текучести (смещение 0,2 %)	205 MPa
Удлинение 50 мм	40 %

4. Теплостойкость

309S устойчив к образованию накипи на воздухе во время непрерывной эксплуатации при температуре примерно до 980 C и может выдерживать несколько более высокие температуры при кратковременном прерывистом воздействии. Высокое содержание хрома образует стабильную, липкую оксидную пленку, которая замедляет дальнейшее окисление. Для долгосрочной эксплуатации при нагрузках выше 550°C проектировщикам следует оценить поведение ползучести; там, где требуется максимальная прочность на ползучесть, вместо этого часто используются марки H с более высоким содержанием углерода.

5. Изготовление и типичные применения

309S может быть изготовлен путем обычной прокатки, гибки и глубокой вытяжки. Его можно сваривать обычными процессами, такими как TIG, MIG и сварка под флюсом; предварительный нагрев обычно не требуется, а низкое содержание углерода помогает поддерживать стойкость к межкристаллитной коррозии в состоянии после сварки. Типичные области применения включают в себя:

Детали печей, радиационные трубы и муфели

Теплообменники, рекуператоры и воздухонагреватели

Компоненты котла и опоры пароперегревателя

Футеровка и приспособления для печей и печей

Химическое технологическое оборудование, подвергающееся воздействию повышенных температур

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между 309 и 309S?Максимальное содержание углерода составляет 0,20% для марки 309 и 0,08% для 309S. Версия с низким содержанием углерода предпочтительна там, где используется сварка и где важна стойкость к межкристаллитной коррозии в сенсибилизирующем диапазоне температур.

Какова максимальная рабочая температура 309S?В качестве стойкости к окислению на воздухе обычно указывается непрерывная эксплуатация при температуре примерно до 980°С. Если компонент испытывает механическое напряжение, максимальная расчетная температура ниже и зависит от свойств ползучести.

Является ли 309S магнитным?No. 309S полностью аустенитен в отожженном состоянии и по существу немагнитен, хотя тяжелая холодная обработка может вызвать небольшой магнитный отклик.

Какие стандарты охватывают 309S?ASTM A240 охватывает пластины, листы и полосы; Защитная труба ASTM A312 и A358; ASTM A213 распространяется на трубы малого диаметра; В стандарте EN 10088-2 указан эквивалентный материал 1.4833.

Можно ли сваривать 309S с нержавеющей сталью 304 или 316?Да.. 309S часто используется в качестве переходного материала, поскольку его более высокое содержание легирования допускает разбавление низколегированными основными металлами, но присадочный металл должен быть проверен с помощью процедуры сварки, обычно это присадочный материал типа 309.