Lavt-kulstof rustfrit stål 309S

1. Hvad er 309S rustfrit stål?

309S er den lave-kulstofkvalitet af type 309 austenitisk rustfrit stål, betegnet UNS S30908 og dækket af ASTM A240 for plade, plade og strimmel, og af EN 10088-2 som materialenummer 1.4833. Dens chromindhold på 22,00-24,00% og nikkelindhold på 12,00-15,00% placerer den et godt stykke over 304/316 familierne, hvorfor 309S er valgt, når komponenter skal modstå oxidation og skalering ved temperaturer op til omkring 980 C.

Bogstavet S angiver et maksimalt kulstofindhold på 0,08 %, sammenlignet med 0,20 % for standardkvaliteten 309. Den nedre kulstofgrænse reducerer risikoen for chromkarbidudfældning ved korngrænser, når stålet opvarmes i sensibiliseringsområdet på ca. 425-900 C, for eksempel under svejsning eller under service ved mellemliggende temperaturer.

2. Kemisk sammensætning (ASTM A240)

Tabellen nedenfor giver de specificerede grænser for Type 309S i ASTM A240. Jern udgør balancen.

Element	Grænse (vægt %)
Kulstof (C)	0,08 maks
Mangan (Mn)	2.00 max
Fosfor (P)	0,045 maks
Svovl (S)	0,030 maks
Silicium (Si)	0,75 maks
Chrom (Cr)	22.00-24.00
Nikkel (Ni)	12.00-15.00
Nitrogen (N)	0,10 maks

3. Mekaniske egenskaber (udglødet)

I udglødet tilstand kræves Type 309S plade, plade og strimmel af ASTM A240 for at opfylde følgende minimumsværdier.

Ejendom	Minimum værdi
Trækstyrke	515 MPa
Flydestyrke (0,2 % offset)	205 MPa
Forlængelse i 50 mm	40 %

4. Varmemodstand

309S modstår skalering i luft under kontinuerlig drift op til omkring 980 C og kan tolerere noget højere temperaturer ved korte, intermitterende eksponeringer. Det høje kromindhold danner en stabil, vedhæftende oxidfilm, der bremser yderligere oxidation. For langsigtet-belastningsbærende-service over ca. 550 C, bør designere evaluere krybeadfærd; hvor der kræves maksimal krybestyrke, er højere-kulstof H-kvaliteter ofte angivet i stedet.

5. Fremstilling og typiske anvendelser

309S kan formes ved konventionel valsning, bukning og dybtrækning. Det kan svejses ved almindelige processer som TIG, MIG og dykket lysbuesvejsning; forvarmning er normalt ikke påkrævet, og det lave kulstofindhold hjælper med at opretholde intergranulær korrosionsbestandighed i den -svejsede tilstand. Typiske anvendelser omfatter:

Ovndele, strålerør og muffer

Varmevekslere, rekuperatorer og luftvarmere

Kedelkomponenter og overhedningsstøtter

Ovn- og ovnbeklædning og inventar

Kemisk behandlingsudstyr udsat for forhøjede temperaturer

Ofte stillede spørgsmål

Hvad er forskellen mellem 309 og 309S?Det maksimale kulstofindhold er 0,20 % for klasse 309 og 0,08 % for 309S. Den lavere-kulstofversion foretrækkes, hvor svejsning er involveret, og hvor intergranulær korrosionsbestandighed i det sensibiliserende temperaturområde har betydning.

Hvad er den maksimale driftstemperatur på 309S?For oxidationsmodstand i luft, er kontinuerlig drift op til omkring 980 C almindeligvis nævnt. Hvor komponenten bærer mekanisk belastning, er den maksimale designtemperatur lavere og afhænger af krybeegenskaber.

Er 309S magnetisk?No. 309S er fuldt austenitisk i udglødet tilstand og er i det væsentlige ikke-magnetisk, selvom kraftig koldbearbejdning kan inducere en let magnetisk reaktion.

Hvilke standarder dækker 309S?ASTM A240 dækker plade, plade og strimmel; ASTM A312 og A358 dækrør; ASTM A213 dækker rør med små-diameter; EN 10088-2 angiver det tilsvarende materiale 1.4833.

Kan 309S svejses til 304 eller 316 rustfrit stål?Ja. 309S bruges ofte som et overgangsmateriale, fordi dets højere legeringsindhold tåler fortynding fra lavere-legerede uædle metaller, men fyldmetallet bør kvalificeres ved en svejseprocedure, typisk et 309-fyldstof.