فولاد ضد زنگ آستنیتی نیکل 309S-کروم بالا-

309S یک فولاد زنگ نزن آستنیتی با-کروم-نیکل بالا است که برای کاربردهای مقاوم در برابر اکسیداسیون در دمای بالا- طراحی شده است. محتوای کروم بالای آن یک لایه اکسید Cr2O3 متراکم را در دماهای بالا تشکیل می دهد که مقاومت بسیار خوبی در برابر اکسیداسیون با دمای بالا ایجاد می کند که برای اجزای در محیط های اکسید کننده با دمای بالا مناسب است.

ترکیب شیمیایی (wt%): C کمتر یا مساوی 0.08، Cr=22.00-24.00، Ni=12.00-15.00، Si کمتر یا مساوی 1.00، Mn کمتر یا مساوی 2.00، P کمتر یا مساوی 0.045، S کمتر یا مساوی 0.030، Fealance{7}B

خواص مکانیکی (آنیل شده): استحکام کششی بیشتر یا مساوی 515 مگاپاسکال، استحکام تسلیم بیشتر یا مساوی 205 مگاپاسکال، ازدیاد طول بیشتر یا مساوی 40 درصد، سختی کمتر یا مساوی 217HB

مزایای عملکرد: مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون در دمای بالا-(دمای سرویس مداوم تا 1050 درجه)؛ استحکام{2}}درجه حرارت بالا و مقاومت در برابر خزش خوب؛ جوش پذیری عالی؛ عملکرد پایدار در اتمسفرهای اکسید کننده با دمای بالا.

برنامه های کاربردی: لاینرهای کوره های صنعتی، وسایل کوره عملیات حرارتی، درزگیرهای درب کوره با دمای بالا-، خطوط لوله گاز دودکش با دمای بالا در صنعت تولید برق، اجزای محفظه احتراق دیگ بخار.

نمرات معادل: UNS S30908, JIS SUS309S, EN 1.4828, GB 06Cr23Ni13

Q&A

Q1: چرا 309S می تواند در 1050 درجه استفاده شود در حالی که 304 نمی تواند؟ A1: 309S را می توان در 1050 درجه استفاده کرد، عمدتاً به دلیل محتوای کروم بالای آن (22.00-24.00 wt%)، که 20٪ بیشتر از محتوای کروم 304 است (18.00-20.00wt٪). در دماهای بالا، کروم موجود در 309S با اکسیژن واکنش می دهد و یک لایه اکسید کروم متراکم و پایدار (Cr2O3) روی سطح تشکیل می دهد که می تواند به طور موثر فلز پایه را از اتمسفرهای اکسید کننده در دمای بالا جدا کرده و از اکسیداسیون بیشتر جلوگیری کند. در مقابل، محتوای کروم کمتر 304 منجر به یک لایه اکسید نازک تر و پایدارتر می شود. هنگامی که دما از 870 درجه تجاوز کند، این لایه اکسید ناپایدار می شود، به راحتی پوسته می شود و فلز پایه تحت اکسیداسیون و خوردگی سریع قرار می گیرد.

 

Q2: تفاوت مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا بین 309S و 316 چیست؟ A2: مقاومت در برابر اکسیداسیون دمای بالا 309S به طور قابل توجهی نسبت به 316 برتری دارد، عمدتاً به دلیل محتوای کروم بالاتر 309S{9}}S حاوی 22.00-24.00 wt٪ کروم است، در حالی که 316 فقط حاوی 16.000% wt18 است. در دماهای بالا (بالاتر از 900 درجه)، 309S یک فیلم اکسید Cr2O3 متراکم تر و پایدارتر را تشکیل می دهد که مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون در دمای بالا و پوسته پوسته شدن دارد و می تواند محافظت موثر را برای مدت طولانی در اتمسفرهای اکسید کننده حفظ کند.

Q3: چه مواد جوشکاری برای فولاد ضد زنگ 309S مناسب است؟ A3: مواد جوش مناسب برای فولاد ضد زنگ 309S عمدتا سیم جوش ER309L و الکترودهای E309L هستند. سیم جوش ER309L برای جوشکاری قوسی تنگستن گاز (GTAW) و جوشکاری قوس فلزی با گاز (GMAW) ترجیح داده می‌شود، زیرا دارای ترکیب شیمیایی منطبق با 309S است، مخصوصاً همان محتوای کروم{9}}نیکل بالا، و تضمین می‌کند که جوش دارای مقاومت بالا{10}}مقاومت با خواص مکانیکی فلز و دمای پایه است. "L" در ER309L محتوای کربن کم (کمتر یا مساوی 0.03wt٪) را نشان می‌دهد، که می‌تواند از خوردگی بین دانه‌ای در ناحیه تحت تأثیر حرارت{14} جوش جلوگیری کند و عملکرد جوشکاری جوش را بهبود بخشد. در حین جوشکاری، لازم است حرارت ورودی را روی کمتر یا مساوی 200 ژول بر میلی‌متر کنترل کنید تا از رشد بیش از حد دانه در ناحیه جوش جلوگیری شود، که می‌تواند مقاومت خزشی در دمای بالا را کاهش دهد.

 

Q4: آیا می توان از 309S در کاهش اتمسفر در دماهای بالا استفاده کرد؟ A4: خیر، 309S برای خدمات طولانی مدت در اتمسفرهای کاهش‌دهنده دمای بالا مناسب نیست. 309S برای محیط‌های اکسیدکننده با دمای بالا طراحی شده است و عملکرد عالی آن عمدتاً به اثر محافظتی لایه اکسید Cr2O3 بستگی دارد. در کاهش اتمسفر (مانند گازهای غنی از هیدروژن، مونوکسید کربن{{10} یا گازهای غنی از متان{{11}) در دماهای بالا، لایه اکسید Cr2O3 روی سطح 309S به کروم فلزی کاهش می‌یابد و اثر محافظتی خود را از دست می‌دهد و فلز پایه دچار خوردگی می‌شود.

 

Q5: عوامل کلیدی موثر بر عمر سرویس 309S در محیط‌های اکسیدکننده با دمای بالا چیست؟ A5: چندین عامل کلیدی بر عمر مفید 309S در محیط‌های اکسیدکننده با دمای بالا تأثیر می‌گذارند. دمای عملیاتی: بیش از حداکثر دمای سرویس مداوم (1050 درجه) پیر شدن و پوسته شدن لایه اکسید سطحی را تسریع می کند و منجر به اکسیداسیون سریع فلز پایه و کاهش شدید عمر مفید می شود. برای افزایش طول عمر، لازم است دمای عملیاتی را به شدت کنترل کنید، از رسانه های خورنده اجتناب کنید، از کیفیت جوش اطمینان حاصل کنید، تنش باقیمانده را از بین ببرید و قبل از استفاده تمیز کردن سطح را به خوبی انجام دهید.