Roestvrij staal 309S met laag-koolstofgehalte

1. Wat is 309S roestvrij staal?

309S is de laag-koolstofkwaliteit van type 309 austenitisch roestvast staal, aangeduid met UNS S30908 en valt onder ASTM A240 voor plaat, plaat en strip, en onder EN 10088-2 als materiaalnummer 1.4833. Het chroomgehalte van 22,00-24,00% en het nikkelgehalte van 12,00-15,00% plaatsen het ruim boven de 304/316-families. Daarom wordt 309S geselecteerd wanneer componenten weerstand moeten bieden aan oxidatie en aanslag bij temperaturen tot ongeveer 980 C.

De letter S geeft een maximaal koolstofgehalte aan van 0,08%, vergeleken met 0,20% voor de standaardkwaliteit 309. De lagere koolstoflimiet vermindert het risico op neerslag van chroomcarbide aan de korrelgrenzen wanneer het staal wordt verwarmd in het sensibiliserende bereik van ongeveer 425-900 C, bijvoorbeeld tijdens lassen of tijdens gebruik bij tussentemperaturen.

2. Chemische samenstelling (ASTM A240)

De onderstaande tabel geeft de gespecificeerde limieten voor Type 309S in ASTM A240. IJzer zorgt voor de balans.

Element	Limiet (gew%)
Koolstof (C)	Maximaal 0,08
Mangaan (Mn)	Maximaal 2,00
Fosfor (P)	Maximaal 0,045
Zwavel (S)	Maximaal 0,030
Silicium (Si)	Maximaal 0,75
Chroom (Cr)	22.00-24.00
Nikkel (Ni)	12.00-15.00
Stikstof (N)	Maximaal 0,10

3. Mechanische eigenschappen (gegloeid)

In uitgegloeide toestand moeten plaat, plaat en strip type 309S volgens ASTM A240 aan de volgende minimumwaarden voldoen.

Eigendom	Minimale waarde
Treksterkte	515 MPa
Vloeisterkte (0,2% offset)	205 MPa
Verlenging van 50 mm	40 %

4. Hittebestendigheid

309S is bestand tegen kalkaanslag in de lucht tijdens continu gebruik tot ongeveer 980 C en kan iets hogere temperaturen verdragen voor korte, intermitterende blootstellingen. Het hoge chroomgehalte vormt een stabiele, hechtende oxidefilm die verdere oxidatie vertraagt. Voor langdurige belasting-belasting boven ongeveer 550 C moeten ontwerpers het kruipgedrag evalueren; waar maximale kruipsterkte vereist is, worden in plaats daarvan vaak hogere-koolstof-H-kwaliteiten gespecificeerd.

5. Fabricage en typische toepassingen

309S kan worden gevormd door conventioneel walsen, buigen en dieptrekken. Het is lasbaar met gebruikelijke processen zoals TIG, MIG en ondergedompeld booglassen; voorverwarmen is normaal gesproken niet nodig, en het lage koolstofgehalte helpt de interkristallijne corrosieweerstand in de -gelaste toestand te behouden. Typische toepassingen zijn onder meer:

Ovenonderdelen, stralingsbuizen en moffels

Warmtewisselaars, recuperatoren en luchtverwarmers

Ketelcomponenten en oververhittersteunen

Oven- en ovenbekleding en armaturen

Chemische verwerkingsapparatuur blootgesteld aan hoge temperaturen

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen 309 en 309S?Het maximale koolstofgehalte bedraagt ​​0,20% voor klasse 309 en 0,08% voor 309S. De lagere-koolstofversie heeft de voorkeur als er sprake is van lassen en waar de weerstand tegen interkristallijne corrosie in het sensibiliserende temperatuurbereik van belang is.

Wat is de maximale bedrijfstemperatuur van 309S?Voor oxidatieweerstand in lucht wordt gewoonlijk continu gebruik tot ongeveer 980 C genoemd. Wanneer het onderdeel mechanische spanning draagt, is de maximale ontwerptemperatuur lager en afhankelijk van de kruipeigenschappen.

Is 309S magnetisch?No. 309S is volledig austenitisch in de gegloeide toestand en is in wezen niet-magnetisch, hoewel zwaar koud bewerken een lichte magnetische respons kan veroorzaken.

Welke normen hebben betrekking op 309S?ASTM A240 omvat plaat, vel en strip; ASTM A312 en A358 afdekpijp; ASTM A213 omvat buizen met een kleine-diameter; EN 10088-2 vermeldt het equivalente materiaal 1.4833.

Kan 309S worden gelast aan roestvrij staal 304 of 316?Ja. 309S wordt vaak gebruikt als overgangsmateriaal omdat het hogere legeringsgehalte verdunning van lager-gelegeerde basismetalen tolereert, maar het vulmetaal moet worden gekwalificeerd door een lasprocedure, meestal een vulmiddel van het type 309.