فولاد ضد زنگ SUS309S

SUS309S یک فولاد زنگ نزن آستنیتی کم کربن با محتوای کروم و نیکل بالا است که برای مقاومت عالی در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا بهینه شده است. این یک انتخاب محبوب برای برنامه‌های{3}در دمای بالا است که در آن مقاومت در برابر پوسته شدن و خوردگی ضروری است و در محیط‌های حرارتی خشن بهتر از درجه‌های استاندارد مانند SUS304 است. محتوای کربن کم، حساسیت را به حداقل می‌رساند و مقاومت در برابر خوردگی بین دانه‌ای آن را پس از جوشکاری یا عملیات حرارتی افزایش می‌دهد.

ترکیب شیمیایی (wt%): C کمتر یا مساوی 0.08، Si کمتر یا مساوی 1.00، Mn کمتر یا مساوی 2.00، P کمتر یا مساوی 0.045، S کمتر یا مساوی 0.030، Cr=22.00–24.00، Ni {5.9. Balance، Ni 0.08–1.

خواص مکانیکی (آنیل شده): استحکام کششی بزرگتر یا مساوی 520 مگاپاسکال، استحکام تسلیم بیشتر یا مساوی 205 مگاپاسکال، ازدیاد طول بیشتر یا مساوی 40 درصد، سختی (HB) کمتر یا مساوی 201.

مزایای عملکرد: مقاومت استثنایی در برابر اکسیداسیون تا 1095 درجه طراحی کم کربن، خطر خوردگی بین دانه ای را کاهش می دهد. استحکام کششی خوب در دماهای بالا؛ جوش پذیری و شکل پذیری عالی؛ مقاومت در برابر اتمسفرهای حاوی گوگرد.

نمرات معادل: ASTM A240 309S، EN 1.4833، UNS S30908.

برنامه های کاربردی: اجزای کوره، مبدل‌های حرارتی، آسترهای کوره، سیستم‌های اگزوز، زباله‌سوزها، و تسمه نقاله با دمای بالا-.

سوالات متداول

س: چه چیزی SUS309S را برای مقاومت در برابر اکسیداسیون در دمای بالا مناسب-می‌کند؟پاسخ: محتوای کروم بالای SUS309S (22 تا 24 درصد وزنی) یک لایه اکسید کروم متراکم و چسبنده را در هنگام قرار گرفتن در معرض دمای بالا روی سطح فولاد تشکیل می دهد که به عنوان یک مانع برای جلوگیری از اکسیداسیون و پوسته پوسته شدن بیشتر عمل می کند. این لایه اکسید حتی در دماهای تا 1095 درجه پایدار است و از فولاد زیرین در برابر تخریب در اتمسفرهای اکسید کننده محافظت می کند. برخلاف گریدهای کروم پایین‌تر-مانند SUS304، که در حدود 870 درجه شروع به مقیاس‌پذیری می‌کنند، SUS309S یکپارچگی خود را در دماهای بسیار بالاتر حفظ می‌کند و آن را برای آسترهای کوره و تجهیزات عملیات حرارتی ایده‌آل می‌کند. افزودن نیکل (12 تا 15 درصد وزنی) ساختار آستنیتی را تثبیت می‌کند و تضمین می‌کند که فولاد دچار تغییرات فازی نمی‌شود که می‌تواند خواص مکانیکی آن را در دماهای بالا به خطر بیندازد. این ترکیبی از محتوای بالای کروم و نیکل به SUS309S عملکرد فوق‌العاده‌ای در دمای{15}بالا می‌دهد و به آن اجازه می‌دهد در معرض حرارت طولانی مدت بدون آسیب قابل توجه مقاومت کند.

س: محتوای کربن پایین SUS309S چگونه به مقاومت در برابر خوردگی آن کمک می کند؟پاسخ: محتوای کربن پایین (کمتر یا مساوی 0.08 وزنی٪) در SUS309S خطر حساسیت را کاهش می‌دهد، فرآیندی که در آن کاربیدهای کروم در مرزهای دانه‌ها در حین گرم کردن یا جوشکاری رسوب می‌کنند. در فولادهای زنگ نزن با کربن بالا، کربن با کروم واکنش داده و کاربید تشکیل می‌دهد و غلظت کروم را در نزدیکی مرز دانه‌ها کاهش می‌دهد و فولاد را در برابر خوردگی بین دانه‌ای آسیب‌پذیر می‌کند. با محدود کردن محتوای کربن، SUS309S تشکیل کاربید را به حداقل می‌رساند و اطمینان می‌دهد که کروم به طور یکنواخت در سراسر مواد توزیع می‌شود. این امر به فولاد اجازه می‌دهد تا مقاومت خوردگی خود را حتی پس از جوشکاری یا عملیات حرارتی حفظ کند و در بسیاری از کاربردها نیاز به بازپخت{8}} پس از جوش را از بین ببرد. طراحی کم کربن همچنین چقرمگی و شکل‌پذیری فولاد را افزایش می‌دهد و آن را در برابر ترک‌خوردگی تحت تنش حرارتی مقاوم‌تر می‌کند. این امر به ویژه برای قطعاتی که تحت سیکل های گرمایش و سرمایش مکرر قرار می گیرند، مانند سیستم های اگزوز و قطعات کوره بسیار مهم است.

س: آیا می توان SUS309S را به سایر گریدهای فولاد ضد زنگ جوش داد؟پاسخ: بله، SUS309S را می توان به راحتی با سایر گریدهای فولاد زنگ نزن آستنیتی مانند SUS304 و SUS316 با استفاده از تکنیک های جوشکاری استاندارد مانند TIG، MIG و SMAW جوش داد. محتوای نیکل بالای آن سیالیت خوب حوضچه جوش را تضمین می کند و خطر ترک خوردگی داغ را کاهش می دهد، یک مشکل رایج در فولادهای-کروم بالا. هنگام جوشکاری SUS309S به-گریدهای آلیاژی پایین‌تر، توصیه می‌شود از یک فلز پرکننده با محتوای کروم و نیکل مشابه یا بالاتر برای حفظ مقاومت در برابر خوردگی و عملکرد دمای بالا در اتصال جوش استفاده کنید. برای مثال، استفاده از یک فلز پرکننده 309 یا 309 لیتری، تضمین می‌کند که جوش همان مقاومت اکسیداسیون فلز پایه را دارد و از شکست زودرس در کاربردهای{12}در دمای بالا جلوگیری می‌کند. محتوای کربن پایین SUS309S همچنین به این معنی است که منطقه تحت تأثیر گرما (HAZ) مقاومت خوبی در برابر خوردگی دارد و در بیشتر موارد نیاز به عملیات حرارتی بعد از جوشکاری را از بین می‌برد. این امر باعث می شود SUS309S یک انتخاب همه کاره برای ساخت سازه های پیچیده ای باشد که نیاز به جوشکاری با درجات مختلف فولاد ضد زنگ دارند.

س: تفاوت بین SUS309S و SUS310S چیست؟پاسخ: تفاوت اصلی بین SUS309S و SUS310S در محتوای کروم و نیکل آنها نهفته است که بر عملکرد دمای{2}بالای آنها تأثیر می گذارد. SUS310S در مقایسه با SUS309S (22-24 درصد وزنی کروم، 12 تا 15 درصد وزنی Ni) دارای محتوای کروم (24 تا 26 درصد وزنی) و نیکل (19 تا 22 درصد وزنی) است که به آن در دماهای بالاتر از 1095 درجه مقاومت اکسیداسیون بالاتری می دهد. SUS310S می‌تواند به‌طور پیوسته در دماهای تا 1150 درجه کار کند، که آن را برای برنامه‌های{18}در دمای بسیار بالا مانند صدا خفه کن‌های کوره و لوله‌های تابشی مناسب می‌سازد. از سوی دیگر، SUS309S مقرون به صرفه‌تر است و عملکرد عالی را در دماهای تا 1095 درجه ارائه می‌کند، و آن را به گزینه‌ای ارجح برای برنامه‌های کم‌تقاضا در دمای بالا تبدیل می‌کند. هر دو گرید دارای محتوای کربن پایینی برای به حداقل رساندن حساسیت هستند، اما SUS310S مقاومت بهتری در برابر اتمسفرهای حاوی گوگرد دارد، و برای استفاده در محیط هایی که دی اکسید گوگرد یا سولفید هیدروژن وجود دارد، ایده آل است. از نظر خواص مکانیکی، هر دو گرید دارای استحکام کششی و شکل پذیری مشابهی هستند، اما SUS310S در دماهای بالا دارای مقاومت خزشی بالاتری است.

س: آیا SUS309S در برابر جوهای حاوی گوگرد مقاوم است؟پاسخ: SUS309S مقاومت خوبی در برابر اتمسفرهای حاوی گوگرد دارد و برای کاربردهایی مانند زباله سوز و واحدهای بازیابی گوگرد مناسب است. محتوای بالای کروم آن یک لایه اکسید محافظ را تشکیل می دهد که در برابر حمله دی اکسید گوگرد و سولفید هیدروژن، آلاینده های رایج در گازهای دودکش صنعتی مقاومت می کند. با این حال، مقاومت آن به اندازه SUS310S نیست، که محتوای کروم و نیکل بالاتری دارد و برای محیط‌های حاوی گوگرد{5} تهاجمی‌تر مناسب‌تر است. در غلظت‌های متوسط ​​گوگرد، SUS309S عملکرد خوبی دارد، اما در محیط‌هایی با گوگرد بالا یا دمای بالای 1095 درجه، SUS310S انتخاب بهتری است. محتوای کربن پایین SUS309S همچنین به جلوگیری از خوردگی بین دانه‌ای در جوهای حاوی گوگرد کمک می‌کند و تضمین می‌کند که فولاد یکپارچگی ساختاری خود را در طول زمان حفظ می‌کند. علاوه بر این، SUS309S را می توان با مواد نسوز پوشش داد تا مقاومت آن در برابر حمله گوگرد را افزایش دهد و آن را به گزینه ای همه کاره برای طیف گسترده ای از کاربردهای صنعتی تبدیل کند.