309S nerūdijantis plienas: aukštas-temperatūrinis atsparumas oksidacijai su dideliu chromo-nikelio kiekiu

309S yra daug chromo-nikelio turintis austenitinis nerūdijantis plienas (Cr=22%-24%, Ni=12%-15%). Padidinus chromo-nikelio kiekį, jis padidina atsparumą oksidacijai aukštoje{10}}temperatūroje ir atsparumą aukštai{13}}temperatūrai, todėl gali būti naudojamas ilgalaikiam{14}}tarnavimui 900–1100 laipsnių temperatūroje. Tai pagrindinė medžiaga, skirta vidutinės ir aukštos temperatūros oksidacijos aplinkai, jos kaina mažesnė nei aukštesnės specifikacijos 310S.

Pagrindiniai parametrai

Cheminė sudėtis (masės %): C mažesnė arba lygi 0,08, Si Mažiau arba lygi 1,00, Mn Mažiau arba lygi 2,00, P Mažiau arba lygi 0,045, S Mažiau arba lygi 0,030, Cr=22.00-24.00, Ni=12.00-15.00}, Ni=12.00-15.00}

Mechaninės savybės (atkaitintos): tempiamasis stipris didesnis arba lygus 515 MPa, takumo stipris didesnis arba lygus 205 MPa, pailgėjimas didesnis arba lygus 40%, Brinelio kietumas mažesnis arba lygus 217 HB

Aptarnavimo temperatūra: nuo 900 laipsnių iki 1100 laipsnių (nuolatinė paslauga), iki 1200 laipsnių trumpalaikei paslaugai

Lygiaverčiai laipsniai: SUS309S (JIS), EN 1.4828 (EN), UNS S30908 (ASTM)

Našumo privalumai: 22 % -24 % chromo sudaro tankią Cr2O3 oksido plėvelę, kurios oksidacijos greitis yra mažesnis arba lygus 0,2 mm per metus 1100 laipsnių temperatūroje; puikus atsparumas aukštai temperatūrai, pailgėjimas vis dar siekia 30% 1000 laipsnių kampu; geras suvirinamumas, o suderinta ER309L suvirinimo viela gali išvengti suvirinimo įtrūkimų.

Tipinės programos: Pramoniniai krosnių pamušalai, terminio apdorojimo įrankiai (medžiagų krepšeliai, padėklai), aukštos{0}}temperatūros konvejerio juostos, katilo degimo kameros, suvirinimo elektrodų šerdys (aukštos{1}}temperatūros komponentams suvirinti).

Praktiniai klausimai ir atsakymai

1 klausimas: kodėl 309S netinka žemoje{2}}temperatūroje? A1: Didelis chromo-nikelio kiekis stabilizuoja austenitinę struktūrą, tačiau esant žemai temperatūrai (Mažiau nei arba lygi -100 laipsnių), kietumas sumažėja dėl stambių grūdelių, o atsparumas smūgiams Mažiau nei arba lygus 20 J, todėl trapios lūžimo sąlygos turi būti parinktos žemai temperatūrai arba temperatūrai{{31}}L.

2 klausimas: koks yra 309S efektyvumas mažinant atmosferą? A2: tinka tik oksiduojančioms atmosferoms. Redukuojančiose atmosferose, tokiose kaip vandenilis ir anglies monoksidas, paviršiaus oksido plėvelė suyra, o tai sukels karburizaciją arba dekarbonizaciją ir staigų stiprumo bei atsparumo korozijai sumažėjimą. Nikelio{5}}lydiniai (pvz., Inconel 600) reikalingi aukštą temperatūrą mažinančioje aplinkoje.

3 klausimas: kokie yra sunkumai dirbant karštu 309S? A3: Jis turi didelį atsparumą deformacijai aukštoje temperatūroje. Šildymo temperatūra turi būti kontroliuojama 1150–1250 laipsnių, kad būtų užtikrintas visiškas austenijimas; po apdorojimo reikalingas lėtas aušinimas iki žemiau 800 laipsnių, kad būtų išvengta sigma fazės nusodinimo ir vėlesnio trapumo; storoms plokštėms po apdorojimo rekomenduojamas atkaitinimas 1050 laipsnių kampu.

4 klausimas: kuo skiriasi 309S ir 310S kaina ir našumas? A4: 310S turi daugiau chromo-nikelio (Cr=24%-26%, Ni=19%-22%), atsparumas oksidacijai yra geresnis nei 309S esant 1200 laipsnių kampui, tačiau jo kaina yra 30% didesnė nei 309S. Pasirinkite 309S oksidacijos darbo sąlygoms žemiau 1100 laipsnių ir 310S esant aukštesnei nei 1100 laipsnių.

5 klausimas: kaip išlaikyti 309S aukštos{2}temperatūros įrangą? A5: Reguliariai pašalinkite paviršiaus oksido apnašas (naudodami plieninį vielinį šepetį arba smėliasrove), kad išvengtumėte vietinės korozijos, kurią sukelia storų oksidų nuosėdų kritimas; vengti greito aušinimo (pvz., šalto vandens purškimo), kad išvengtumėte terminio smūgio įtrūkimų; kasmet atlikti įsiskverbimo testą, kad patikrintumėte, ar nėra suvirinimo siūlių ir įtempių koncentracijos sričių defektų.