Shunda Road, Taman Perindustrian Sains dan Teknologi Bandar Lincheng, Xinghua City, Wilayah Jiangsu
Keluli tahan karat 309S ialah versi karbon rendah gred 309, aloi kromium-nikel austenit dengan 22.0–24.0% kromium dan 12.0–15.0% nikel. UNS S30908 ditetapkan di Amerika Syarikat dan 1.4833 dalam sistem Eropah, ia dinyatakan terutamanya untuk komponen yang beroperasi dalam atmosfera pengoksidaan pada suhu sehingga kira-kira 1000 °C dalam perkhidmatan berterusan.
Had spesifikasi yang menentukan ialah karbon: 309S dihadkan pada 0.08% C, manakala lurus 309 membenarkan sehingga 0.20%. Karbon rendah menyekat pemendakan kromium karbida pada sempadan butiran apabila bahan dikimpal atau dipegang dalam julat 430–900 °C, jadi 309S lebih disukai untuk fabrikasi yang dikimpal dan peralatan kitar haba.
Jangan mengelirukan bentuk produk dengan gred. 309S ialah spesifikasi tempa yang digunakan untuk kepingan, plat, bar dan paip. Apabila keluarga aloi Cr-Ni yang sama diperlukan untuk bahagian tuangan seperti penggelek relau, plat tanur atau lekapan rawatan haba, faundri berfungsi untuk menuang gred seperti ASTM A297 Gred HH dan bukannya spesifikasi 309S tempa.
Komposisi Kimia 309S (UNS S30908)
Kimia 309S ditetapkan oleh piawaian seperti ASTM A240 dan spesifikasi Eropah yang setara; setiap sifat suhu tinggi mengikuti daripada baki di bawah.
| unsur | 309S (S30908) | Mengapa ia penting |
|---|---|---|
| Karbon (C) | 0.08 maks | Hadkan pemendakan karbida sempadan bijian |
| Chromium (Cr) | 22.0–24.0 | Membentuk skala Cr2O3 pelindung terhadap pengoksidaan |
| Nikel (Ni) | 12.0–15.0 | Menstabilkan austenit dan mengekalkan kekuatan pada suhu |
| Mangan (Mn) | 2.00 maks | Deoksidasi dan sumbangan kecil austenit |
| Silikon (Si) | 1.00 maks | Meningkatkan rintangan pengoksidaan dan pengkarbonan |
| Fosforus (P) | 0.045 maks | Unsur sisa dikawal untuk kemuluran |
| Sulfur (S) | 0.030 maks | Elemen sisa dikawal untuk kebolehkerjaan panas |
Berbanding dengan aloi 310S yang lebih tinggi (24–26% Cr, 19–22% Ni), 309S menawarkan asas kos yang lebih rendah sambil tetap memberikan rintangan pengoksidaan praktikal sekitar 1000 °C. Nikel tambahan dalam 310S membeli margin yang boleh dilihat dalam kekuatan rayapan dan ketahanan terhadap kitaran haba yang teruk, itulah sebabnya 310S cenderung untuk menggantikan 309S apabila suhu operasi meningkat melebihi kira-kira 1000 °C.
Sifat Mekanikal dan Fizikal
Dalam keadaan sepuhlindap 309S adalah lembut, mulur, dan bukan magnet; nilai di bawah menerangkan keadaan rekaan, bukan keadaan perkhidmatan panas.
| Harta benda | Nilai anil |
|---|---|
| Kekuatan tegangan minimum | 515 MPa (75 ksi) |
| Kekuatan hasil minimum | 205 MPa (30 ksi) |
| Pemanjangan minimum | 40% |
| Kekerasan | Maksimum 217 HB, biasanya 160–180 HB |
| Ketumpatan | 7.98 g/cm³ |
| Modulus keanjalan | ≈200 GPa |
| Julat lebur | ≈1400–1450 °C |
| Purata pekali pengembangan haba, 20–100 °C | ≈15 µm/(m·K) |
| Kekonduksian terma, 100 °C | ≈15–16 W/(m·K) |
Jangan pilih 309S berdasarkan minimum tegangan 515 MPa jika suhu perkhidmatan ialah 900 °C. Tegasan yang dibenarkan turun dengan mendadak melebihi 600 °C, dan had praktikal ditetapkan mengikut kadar pengoksidaan dan jangka hayat rayapan untuk ketebalan bahagian yang tepat. Apabila anda menghantar RFQ, nyatakan atmosfera, suhu puncak dan beban; pembekal kemudiannya boleh membuat keputusan antara 309S, gred HH/HK pelakon atau naik taraf 310S.
309S lwn. 310S dan Gred Tahan Haba Cast
Kerabat tuangan terdekat 309S ialah ASTM A297 Gred HH, aloi 25Cr-12Ni yang komposisi nominalnya berkongsi kira-kira 96% unsurnya dengan gred tempa tetapi membawa lebih banyak karbon untuk memberikan kekuatan rayapan suhu tinggi tuangan.
Perbezaan ini adalah punca kekeliruan yang paling biasa dalam perolehan. Jika anda menghantar lukisan untuk penggelek relau dan menulis "309S" padanya, faundri tuangan biasanya akan mencadangkan kimia jenis HH (24–28% Cr, 11–14% Ni, 0.20–0.50% C), kerana kimia tempa rendah karbon tidak akan membangunkan mikrostruktur tuangan dan kekuatan beban pecah bahagian yang diperlukan dalam kekuatan beban pecah bahagian yang tebal. Pilih bentuk produk dahulu: tempa 309S di mana anda boleh memotong, membentuk dan mengimpal kepingan atau paip; tuangkan gred A297 di mana bahagian itu dibentuk, berat, dan dimuatkan pada suhu.
| Gred | Borang | Karbon | Chromium | nikel | Peranan biasa |
|---|---|---|---|---|---|
| 309 / 309S | Lembaran tempa, plat, bar, paip | ≤0.20 / ≤0.08% | 22–24% | 12–15% | Pelapik fabrikasi, saluran, pemasangan tiub yang dikimpal |
| 310 / 310S | Lembaran tempa, plat, bar, paip | ≤0.25 / ≤0.08% | 24–26% | 19–22% | Komponen fabrikasi suhu lebih tinggi |
| HH (A297) | Tuangan statik atau emparan | 0.20–0.50% | 24–28% | 11–14% | Tuangan tebal sekitar 1000 °C |
| HK (A297) | Tuangan statik atau emparan | 0.20–0.60% | 24–28% | 18–22% | Tuangan yang lebih berat melebihi 1000 °C |
Untuk komponen bulat yang membawa beban dalam relau, tuangan emparan biasanya merupakan laluan yang betul kerana ia menghasilkan struktur yang padat dan padat secara arah. Paip 309S yang digulung dan dikimpal boleh diterima untuk salur gas; tiub yang mesti menahan beratnya sendiri pada 1000 °C haruslah produk tuangan emparan dengan kimia terkawal.
Paip Keluli Tahan Karat Tahan Haba Tuang Emparan Paip ini dihasilkan melalui tuangan emparan untuk struktur yang padat dan dipadatkan mengikut arah, menjadikannya sesuai untuk komponen relau galas beban pada suhu tinggi, seperti penyalur gas dan tiub yang mesti menahan beratnya sendiri pada 1000 °C. Lihat Produk → Fabrikasi dan Rawatan Haba
309S boleh dipotong, dibentuk, dimesin dan dikimpal dengan prosedur tahan karat austenit standard; satu peraturan kritikal adalah untuk menyelesaikan kerja panas dengan annea penyelesaian penuh dan sejuk cepat.
Penyepuhlindapan larutan dilakukan pada 1038–1120 °C dengan pegangan yang mencukupi untuk melarutkan kromium karbida, diikuti dengan pelindapkejutan air atau penyejukan udara yang kuat. Gred tidak boleh dikeraskan dengan rawatan haba; Kekakuan yang diperoleh melalui kerja sejuk hanyalah pengerasan kerja dan hilang apabila penyepuhlindapan.
Kimpalan adalah mudah. Gunakan pengisi 309 atau 309L yang sepadan, elakkan prapanas kecuali dalam bahagian yang sangat tegar, dan pastikan suhu interpass sederhana. Penutup karbon 0.08% sangat mengurangkan pemendakan kromium karbida di zon terjejas haba berbanding lurus 309, itulah sebabnya kimpalan dalam 309S boleh memasuki perkhidmatan relau tanpa rawatan selepas kimpalan yang berasingan.
Alasan yang sama meliputi lekapan yang membawa bahan kerja melalui kitaran rawatan haba. Reka bentuk dulang dan bahan dulang bersama-sama menentukan keseragaman suhu, dan ulasan kami tentang mengoptimumkan reka bentuk dulang rawatan haba menerangkan faktor struktur yang diperiksa oleh faundri sebelum alat tuang. Untuk kitaran terma berulang, lekapan tuang dengan rusuk bertetulang mengatasi versi kepingan logam nipis, itulah sebabnya kebanyakan operator beralih daripada rangka kerja 309S yang dikimpal kepada bakul dan dulang jenis HH untuk saluran rawatan haba berterusan.
Bakul Rawatan Haba Boleh Bertindan untuk Relau Jenis Baik Direka untuk menyusun bahagian semasa rawatan haba, bakul boleh tindanan ini meningkatkan kapasiti relau dan aliran udara, memastikan pemanasan seragam dan hasil yang konsisten, terutamanya sesuai untuk talian rawatan haba berterusan di mana bakul jenis HH tuang mengatasi versi kepingan logam yang dikimpal. Lihat Produk → Aplikasi Suhu Tinggi Biasa
309S ialah tahan karat ekonomik lalai untuk atmosfera yang bersih dan mengoksida sehingga kira-kira 1000 °C dan untuk komponen yang boleh dihasilkan melalui kimpalan atau pembentukan sejuk.
- Lekapan rawatan haba: dulang, bakul, retort dan peredam yang beroperasi pada 850–1000 °C.
- Bahagian dalam relau: tiub berseri, muncung penunu, ruang pembakaran, dan penambat refraktori.
- Perkakasan tanur untuk tanur berputar: perabot tanur, mulut tanur dan plat perlindungan ekor, dan jalur pengedap tahan haba.
- Peralatan buangan kepada tenaga dan kuasa: komponen dandang, bahagian prapemanas udara dan tombak jelaga.
- Komponen loji petrokimia: termowell, manifold udara, grid sokongan mangkin, dan dalaman reaktor.
Dua had permohonan patut diingati. Dalam atmosfera yang mengandungi sulfur di atas kira-kira 500 °C, nikel dalam 309S terdedah kepada sulfidasi, jadi keluarga aloi yang berbeza mungkin diperlukan. Di bawah kitaran haba yang kuat berhampiran 1000 °C, pelapik tempa nipis akan herot sebelum komponen tuangan dengan rusuk yang direka bentuk, itulah sebabnya penggelek relau dan plat perlindungan untuk tanur hampir selalu dituang dan bukannya dibuat daripada kepingan.
Penggelek Relau Tuangan Empar Tahan Haba Penggelek ini direka bentuk daripada aloi tahan haba untuk menahan suhu tinggi dan tekanan putaran, memberikan pergerakan yang boleh dipercayai dalam relau tuangan emparan. Reka bentuk tuangannya dengan tulang rusuk menawarkan rintangan kejutan haba yang lebih baik daripada pelapik tempa nipis, memanjangkan hayat perkhidmatan dalam aplikasi yang menuntut. Lihat Produk → Cara Menentukan Komponen 309S: Pertimbangan Perolehan
Langkah yang paling berguna ialah menyatakan bentuk produk dan piawaian pentadbiran pada setiap RFQ; permintaan untuk "pemutus 309S" secara teknikalnya tidak jelas dan akan menghasilkan petikan yang tidak dapat dibandingkan.
- Nyatakan ASTM A240 untuk plat dan kepingan tempa, ASTM A312 atau A358 untuk paip dikimpal dan ASTM A297 untuk tuangan.
- Minta analisis haba sebenar dan sahkan nilai kromium, nikel dan karbon pada sijil ujian kilang.
- Untuk tuangan, sahkan kimia cas, laluan tuangan dan prosedur rawatan haba pasca tuang yang digunakan oleh faundri.
- Hantar kitaran tugas: suhu puncak, komposisi atmosfera, masa tinggal dan kekerapan kitaran.
- Untuk bahagian galas beban kritikal melebihi 900 °C, perlukan data pecah rayapan atau sejarah perkhidmatan yang didokumenkan dan bukannya nilai tegangan suhu bilik.
Pembekal yang bekerja dengan kedua-dua fabrikasi tempa dan tuangan dalam keluarga aloi Cr-Ni yang sama boleh menterjemahkan kitaran tugas anda ke dalam bentuk produk yang betul tanpa meneka. kami faundri keluli aloi tahan haba telah menghasilkan gred tuangan yang diterangkan di sini untuk tanur, relau dan talian rawatan haba dan boleh mengesyorkan kimia tuangan apabila komponen 309S tempa bukan penyelesaian yang sesuai untuk bekas beban.
Soalan Lazim tentang 309S
Apakah perbezaan antara 309 dan 309S?
Hanya had karbon. 309 membenarkan 0.20% karbon maks; 309S dihadkan pada 0.08%. Karbon yang lebih rendah mengehadkan pemendakan kromium karbida semasa kimpalan dan servis dalam julat 430–900 °C, itulah sebabnya 309S lebih disukai untuk peralatan yang dikimpal dan dikitar secara haba.
Bolehkah 309S digunakan untuk tuangan?
309S secara rasminya adalah sebutan tempa. Untuk bahagian tuang, faundri menggunakan gred ASTM A297 dengan asas Cr-Ni yang sama, biasanya Gred HH (25Cr-12Ni dengan 0.20–0.50% C) sekitar 1000 °C. Jika anda menyerahkan lukisan "pemutus 309S", harapkan faundri akan mencadangkan kimia jenis HH dan menerangkan penggantian.
Mana yang lebih baik pada suhu tinggi: 309S atau 310S?
310S. Kromiumnya yang lebih tinggi (24–26%) dan nikel (19–22%) memberikan skala oksida yang lebih stabil dan kekuatan rayapan yang lebih baik, jadi ia dinyatakan di atas kira-kira 1000 °C atau di bawah kitaran haba yang teruk. 309S kekal sebagai pilihan nilai dalam udara pengoksidaan bersih dalam penarafannya.
Adakah 309S perlu disepuhlindap selepas kimpalan?
Untuk kebanyakan perkhidmatan suhu tinggi, tidak. Kandungan karbon yang rendah mengekalkan zon yang terjejas haba daripada pemekaan. Jika kimpalan juga menghadapi media menghakis berair, anil larutan penuh pada 1038–1120 °C diikuti dengan penyejukan pantas boleh ditentukan.
Adakah 309S magnetik?
Dalam keadaan sepuhlindap ia pada asasnya bukan magnetik, seperti yang dijangkakan untuk gred austenit. Kerja sejuk boleh menyebabkan sedikit kemagnetan, tetapi ia jarang penting untuk aplikasi relau dan tanur.
