Austenitni nehrđajući čelik 309S s visokim-kromom-niklom

309S je austenitni nehrđajući čelik s visokim-kromom-niklom, dizajniran za aplikacije otporne-na oksidaciju-na visokim temperaturama. Njegov visok sadržaj kroma stvara gusti Cr₂O₃ oksidni film na visokim temperaturama, pružajući izvrsnu otpornost na visoko-temperaturnu oksidaciju, pogodnu za komponente u visoko-temperaturnim oksidacijskim okruženjima.

Kemijski sastav (tež.%): C Manje ili jednako 0,08, Cr=22.00-24.00, Ni=12.00-15.00, Si Manje ili jednako 1,00, Mn Manje ili jednako 2,00, P Manje ili jednako 0,045, S Manje ili jednako 0,030, Fe=Ravnoteža

Mehanička svojstva (žareno): Vlačna čvrstoća veća ili jednaka 515MPa, čvrstoća tečenja veća ili jednaka 205MPa, istezanje veće ili jednako 40%, tvrdoća manja ili jednaka 217HB

Prednosti izvedbe: Izvrsna otpornost na-visoku temperaturu oksidacije (kontinuirana radna temperatura do 1050 stupnjeva); dobra otpornost na-visoku temperaturu i otpornost na puzanje; izvrsna zavarljivost; stabilne performanse u -visokotemperaturnim oksidirajućim atmosferama.

Prijave: Obloge industrijskih peći, uređaji za peći za toplinsku obradu, brtve za vrata peći za visoke-temperature, cjevovodi za dimne plinove za visoke-temperature u industriji proizvodnje energije, komponente komore za izgaranje kotla.

Ekvivalentne ocjene: UNS S30908, JIS SUS309S, EN 1.4828, GB 06Cr23Ni13

Q&A

P1: Zašto se 309S može koristiti na 1050 stupnjeva dok 304 ne može? A1: 309S se može koristiti na 1050 stupnjeva uglavnom zbog visokog sadržaja kroma (22,00-24,00wt%), što je 20% više od sadržaja kroma 304 (18,00-20,00wt%). Na visokim temperaturama, krom u 309S reagira s kisikom stvarajući gust i stabilan film kromovog oksida (Cr₂O₃) na površini, koji može učinkovito izolirati osnovni metal od visokotemperaturne oksidacijske atmosfere i spriječiti daljnju oksidaciju. Nasuprot tome, niži sadržaj kroma u 304 rezultira tanjim i manje stabilnim oksidnim filmom; kada temperatura prijeđe 870 stupnjeva, ovaj oksidni film će postati nestabilan, lako će se odlijepiti, a osnovni metal će biti podvrgnut brzoj oksidaciji i koroziji.

 

P2: Koja je razlika u otpornosti na-oksidaciju pri visokim temperaturama između 309S i 316? A2: Otpornost 309S na oksidaciju pri visokim -temperaturama znatno je bolja od one 316, uglavnom zbog većeg sadržaja kroma 309S. 309S sadrži 22,00-24,00% po masi kroma, dok 316 sadrži samo 16,00-18,00% po masi kroma. Na visokim temperaturama (iznad 900 stupnjeva), 309S stvara gušći i stabilniji Cr₂O₃ oksidni film, koji ima izvrsnu otpornost na visokotemperaturnu oksidaciju i pucanje, te može održati učinkovitu zaštitu dugo vremena u oksidirajućim atmosferama.

P3: Koji su materijali za zavarivanje prikladni za nehrđajući čelik 309S? A3: Prikladni materijali za zavarivanje za nehrđajući čelik 309S uglavnom su ER309L žica za zavarivanje i E309L elektrode. Žica za zavarivanje ER309L poželjna je za elektrolučno zavarivanje s plinskim volframom (GTAW) i elektrolučno zavarivanje s plinskim metalom (GMAW) jer ima podudarni kemijski sastav s 309S, posebno isti visok sadržaj kroma-nikla, čime se osigurava da zavar ima istu otpornost na oksidaciju na visokoj{10}}temperaturi i mehanička svojstva kao osnovni metal. "L" u ER309L označava nizak sadržaj ugljika (Manji od ili jednak 0,03 wt%), koji može izbjeći interkristalnu koroziju u zoni pod utjecajem topline-zavara i poboljšati performanse zavarivanja zavara. Tijekom zavarivanja potrebno je kontrolirati unos topline na manje od ili jednako 200J/mm kako bi se izbjegao prekomjerni rast zrna u području zavarivanja, što bi smanjilo čvrstoću puzanja pri visokim-temperaturama.

 

P4: Može li se 309S koristiti u redukcijskim atmosferama na visokim temperaturama? A4: Ne, 309S nije prikladan za dugotrajnu-upotrebu u atmosferama snižavanja visoke-temperature. 309S je dizajniran za visoko-temperaturna oksidirajuća okruženja, a njegove izvrsne performanse uglavnom se oslanjaju na zaštitni učinak površinskog Cr₂O₃ oksidnog filma. U redukcijskim atmosferama (kao što su -bogate vodikom, -ugljičnim monoksidom-ili metanom-plinovi) na visokim temperaturama, Cr₂O₃ oksidni film na površini 309S reducirat će se u metalni krom, gubeći svoj zaštitni učinak, a osnovni metal će biti podvrgnut brzoj koroziji.

 

P5: Koji su ključni čimbenici koji utječu na radni vijek 309S u visoko-temperaturnim oksidacijskim okruženjima? A5: Nekoliko ključnih čimbenika utječe na životni vijek 309S u visoko-temperaturnim oksidacijskim okruženjima. Radna temperatura: prekoračenje maksimalne kontinuirane radne temperature (1050 stupnjeva) ubrzat će starenje i pucanje površinskog oksidnog filma, što dovodi do brze oksidacije osnovnog metala i naglog smanjenja vijeka trajanja. Za produljenje vijeka trajanja potrebno je strogo kontrolirati radnu temperaturu, izbjegavati korozivne medije, osigurati kvalitetu zavarivanja, eliminirati zaostala naprezanja i dobro očistiti površinu prije uporabe.