309S vysoký-chrom-nikl austenitická nerezová ocel

309S je vysoce-chromová-niklová austenitická nerezová ocel navržená pro aplikace odolné proti oxidaci při vysokých-teplotách-. Jeho vysoký obsah chrómu vytváří při vysokých teplotách hustý oxidový film Cr₂O₃, který poskytuje vynikající odolnost vůči vysoko-oxidaci za vysokých teplot, vhodný pro komponenty ve vysoko-oxidačním prostředí.

Chemické složení (hmot. %): C menší nebo rovno 0,08, Cr=22.00-24.00, Ni=12.00-15.00, Si menší nebo rovno 1,00, Mn menší nebo rovno 2,00, P menší nebo rovno 0,045, S menší nebo rovno 0,030, Fe{7}}zůstatek

Mechanické vlastnosti (žíhaný): Pevnost v tahu větší nebo rovna 515MPa, mez kluzu větší nebo rovna 205MPa, tažnost větší nebo rovna 40 %, tvrdost menší nebo rovna 217HB

Výkonové výhody: Vynikající odolnost proti oxidaci při vysokých{0}}teplotách (nepřetržitá provozní teplota až 1050 stupňů); dobrá pevnost při vysokých-teplotách a odolnost proti tečení; vynikající svařitelnost; stabilní výkon ve vysokoteplotních oxidačních atmosférách-.

Aplikace: Vložky průmyslových pecí, armatury pecí pro tepelné zpracování, těsnění dvířek vysokoteplotních pecí, -vysokoteplotní potrubí spalin v energetice, součásti spalovací komory kotlů.

Ekvivalentní známky: UNS S30908, JIS SUS309S, EN 1.4828, GB 06Cr23Ni13

Q&A

Q1: Proč lze 309S použít při 1050 stupních, zatímco 304 ne? A1: 309S lze použít při 1050 stupních hlavně díky vysokému obsahu chrómu (22,00-24,00 hmotn. %), který je o 20 % vyšší než obsah chrómu 304 (18,00-20,00 hmotn. %). Při vysokých teplotách chrom v 309S reaguje s kyslíkem za vzniku hustého a stabilního filmu oxidu chromitého (Cr2O3) na povrchu, který dokáže účinně izolovat základní kov od vysokoteplotních oxidačních atmosfér a zabránit další oxidaci. Naproti tomu nižší obsah chrómu 304 má za následek tenčí a méně stabilní oxidový film; když teplota překročí 870 stupňů, tento oxidový film se stane nestabilním, snadno se odloupne a základní kov podstoupí rychlou oxidaci a korozi.

 

Otázka 2: Jaký je rozdíl v odolnosti proti vysokoteplotní oxidaci mezi 309S a 316? Odpověď 2: Odolnost 309S proti oxidaci při vysokých{5}}teplotách je výrazně lepší než u 316, hlavně díky vyššímu obsahu chrómu 309S. 309S obsahuje 22,00-24,00 % hm. chrómu, zatímco 316 obsahuje pouze 16,00 % hm.-18,00 % chrómu Při vysokých teplotách (nad 900 stupňů) vytváří 309S hustší a stabilnější oxidový film Cr2O3, který má vynikající odolnost proti vysokoteplotní oxidaci a odlupování a dokáže udržet účinnou ochranu po dlouhou dobu v oxidačních atmosférách.

Q3: Jaké svařovací materiály jsou vhodné pro nerezovou ocel 309S? A3: Vhodné svařovací materiály pro nerezovou ocel 309S jsou hlavně svařovací drát ER309L a elektrody E309L. Svařovací drát ER309L je preferován pro svařování plynovým wolframovým obloukem (GTAW) a svařování plynovým kovovým obloukem (GMAW), protože má stejné chemické složení jako 309S, zejména stejný vysoký obsah chrom-niklu, což zajišťuje, že svar má stejně vysokou -teplotní odolnost proti oxidaci a mechanické vlastnosti jako základní kov. „L“ v ER309L označuje nízký obsah uhlíku (méně než nebo rovný 0,03 % hmotn.), což může zabránit mezikrystalové korozi v oblasti ovlivněné teplem svaru{14}}a zlepšit svařovací výkon svaru. Během svařování je nutné regulovat tepelný příkon na méně než nebo rovný 200 J/mm, aby nedocházelo k nadměrnému růstu zrn v oblasti svaru, který by snižoval pevnost při tečení při vysokých teplotách.

 

Q4: Lze 309S použít v redukčních atmosférách při vysokých teplotách? Odpověď 4: Ne, 309S není vhodný pro dlouhodobé-dlouhodobé použití v prostředí s vysokou-redukcí teploty. 309S je určen pro vysoko-oxidační prostředí a jeho vynikající výkon závisí především na ochranném účinku povrchového filmu oxidu Cr₂O₃. V redukčních atmosférách (jako jsou plyny bohaté na vodík-, oxid uhelnatý- nebo-methan) při vysokých teplotách se vrstva oxidu Cr2O3 na povrchu 309S zredukuje na kovový chróm, ztratí svůj ochranný účinek a základní kov podléhá rychlé korozi.

 

Otázka 5: Jaké jsou klíčové faktory ovlivňující životnost 309S ve vysokoteplotních oxidačních prostředích? Odpověď 5: Životnost 309S ve vysokoteplotních oxidačních prostředích ovlivňuje několik klíčových faktorů. Provozní teplota: překročení maximální trvalé provozní teploty (1050 stupňů) urychlí stárnutí a odlupování povrchového oxidového filmu, což vede k rychlé oxidaci základního kovu a prudkému snížení životnosti. Pro prodloužení životnosti je nutné přísně kontrolovat provozní teplotu, vyhýbat se korozivním médiím, zajistit kvalitu svařování, eliminovat zbytkové pnutí a před použitím provést dobré čištění povrchu.