Madala süsinikusisaldusega roostevaba teras 309S

1. Mis on 309S roostevaba teras?

309S on madala süsinikusisaldusega tüüp 309 austeniitsest roostevaba teras, mille tähis on UNS S30908 ja mis on kaetud ASTM A240 plaatide, lehtede ja ribade ning EN 10088-2 materjalinumbriga 1.4833. Selle kroomisisaldus 22,00–24,00% ja niklisisaldus 12,00–15,00% asetavad selle 304/316 perekondadest tunduvalt kõrgemale, mistõttu valitakse 309S, kui komponendid peavad taluma oksüdatsiooni ja katlakivi temperatuuril kuni umbes 980 C.

Täht S tähistab maksimaalset süsinikusisaldust 0,08%, võrreldes standardklassi 309 0,20%-ga. Alumine süsiniku piirmäär vähendab kroomkarbiidi sadenemise ohtu tera piiridel, kui terast kuumutatakse sensibiliseerivas vahemikus ligikaudu 425-900 C, näiteks keevitamise ajal või vahepealsetel töötemperatuuridel.

2. Keemiline koostis (ASTM A240)

Allolevas tabelis on toodud ASTM A240 tüübi 309S määratud piirid. Raud moodustab tasakaalu.

Element	Limiit (massi%)
Süsinik (C)	0.08 max
Mangaan (Mn)	2.00 max
Fosfor (P)	0.045 max
Väävel (S)	0.030 max
Räni (Si)	0.75 max
Kroom (Cr)	22.00-24.00
Nikkel (Ni)	12.00-15.00
Lämmastik (N)	0.10 max

3. Mehaanilised omadused (lõõmutatud)

Lõõmutatud olekus peavad ASTM A240 järgi tüüp 309S plaat, leht ja riba vastama järgmistele miinimumväärtustele.

Kinnisvara	Minimaalne väärtus
Tõmbetugevus	515 MPa
Voolutugevus (0,2% nihe)	205 MPa
Pikendus 50 mm	40 %

4. Kuumakindlus

309S talub pideva töötamise ajal kuni umbes 980 C-ni õhus esinevat katlakivi ja talub veidi kõrgemaid temperatuure lühiajalise, vahelduva kokkupuute korral. Kõrge kroomisisaldus moodustab stabiilse, kleepuva oksiidkile, mis aeglustab edasist oksüdatsiooni. Pikaajalise kandevõime puhul temperatuuril üle 550 C peaksid projekteerijad hindama roomamiskäitumist; kui nõutakse maksimaalset roometugevust, määratakse selle asemel sageli kõrgema süsinikusisaldusega H-klassid.

5. Valmistamine ja tüüpilised rakendused

309S saab moodustada tavapärase valtsimise, painutamise ja sügavtõmbamise teel. See on keevitatav tavaliste protsessidega, nagu TIG, MIG ja sukelkaarkeevitus; eelsoojendus ei ole tavaliselt vajalik ja madal süsinikusisaldus aitab säilitada teradevahelist korrosioonikindlust keevitatud olekus. Tüüpilised rakendused hõlmavad järgmist:

Ahjude osad, kiirgustorud ja summutid

Soojusvahetid, rekuperaatorid ja õhusoojendid

Katla komponendid ja ülekuumendi toed

Ahjude ja ahjude vooderdised ja inventar

Keemilise töötlemise seadmed, mis puutuvad kokku kõrgendatud temperatuuridega

Korduma kippuvad küsimused

Mis vahe on 309 ja 309S vahel?Maksimaalne süsinikusisaldus on klassi 309 puhul 0,20% ja 309S puhul 0,08%. Väiksema süsinikusisaldusega versioon on eelistatud, kui tegemist on keevitusega ja kus on oluline teradevaheline korrosioonikindlus sensibiliseerivas temperatuurivahemikus.

Mis on maksimaalne töötemperatuur 309S?Õhus oksüdatsioonikindluse tagamiseks nimetatakse tavaliselt pidevat hooldust kuni umbes 980 C. Kui komponent kannab mehaanilist pinget, on maksimaalne arvestuslik temperatuur madalam ja sõltub roomeomadustest.

Kas 309S on magnetiline?No. 309S on lõõmutatud olekus täielikult austeniitne ja sisuliselt mittemagnetiline, kuigi tugev külmtöötlemine võib esile kutsuda kerge magnetreaktsiooni.

Millised standardid hõlmavad 309S-i?ASTM A240 katab plaati, lehte ja ribasid; ASTM A312 ja A358 kattetoru; ASTM A213 hõlmab väikese läbimõõduga torusid; Standardis EN 10088-2 on loetletud samaväärne materjal 1.4833.

Kas 309S saab keevitada 304 või 316 roostevaba terasega?Jah. 309S-i kasutatakse sageli üleminekumaterjalina, kuna selle suurem sulamisisaldus talub lahjendamist vähem legeeritud mitteväärismetallidest, kuid täitemetall tuleks kvalifitseerida keevitusprotseduuriga, tavaliselt 309-tüüpi täiteainega.