נירוסטה 309S: עמידות חמצון-גבוהה בטמפרטורה עם תוכן כרום גבוה-ניקל

309S היא פלדת אל-חלד אוסטניטית גבוהה בכרום-(Cr=22%-24%, Ni=12%-15%). על ידי הגדלת תכולת ה-כרום הניקל, הוא משפר את עמידות החמצון-בטמפרטורה גבוהה ואת חוזק הטמפרטורות-גבוהות, וניתן להשתמש בו לשירות ארוך טווח{{14} ב-900-1100 מעלות. זהו חומר מפתח לסביבות חמצון בטמפרטורה בינונית וגבוהה, עם עלות נמוכה יותר מאשר 310S במפרט גבוה יותר.

פרמטרי ליבה

הרכב כימי (wt%): C קטן או שווה ל-0.08, Si פחות או שווה ל-1.00, Mn פחות או שווה ל-2.00, P פחות או שווה ל-0.045, S פחות או שווה ל-0.030, Cr=22.00-24.00, Ni=12.00-15.00, Feal{{7}

מאפיינים מכניים (חישול): חוזק מתיחה גדול מ-515MPa או שווה ל-515MPa, חוזק תפוקה גדול מ-205MPa או שווה ל-205MPa, התארכות גדולה מ-40% או שווה ל-40%, קשיות ברינל קטנה או שווה ל-217HB

טמפרטורת שירות: 900 מעלות עד 1100 מעלות (שירות רציף), עד 1200 מעלות לשירות קצר-

ציונים שוות ערך: SUS309S (JIS), EN 1.4828 (EN), UNS S30908 (ASTM)

יתרונות ביצועים: 22%-24% כרום יוצר סרט תחמוצת Cr₂O₃ צפוף, עם קצב חמצון קטן או שווה ל-0.2 מ"מ לשנה ב-1100 מעלות; קשיחות מצוינת בטמפרטורה גבוהה, כאשר התארכות עדיין מגיעה ל-30% ב-1000 מעלות; יכולת ריתוך טובה וחוט ריתוך ER309L תואם יכולים למנוע פיצוח ריתוך.

יישומים אופייניים: בטנות תנורים תעשייתיים, כלי טיפול בחום (סלי חומרים, משטחים), מסועים בטמפרטורה- גבוהה, תאי בעירה לדוד, ליבות אלקטרודות ריתוך (לריתוך רכיבים בטמפרטורה- גבוהה).

שאלות ותשובות מעשיות

ש1: מדוע 309S אינו מתאים לסביבות-טמפרטורות נמוכות? A1: תכולת הכרום-הגבוהה מייצבת את המבנה האוסטניטי, אך בטמפרטורות נמוכות (פחות מ-או שווה ל--100 מעלות), הקשיחות פוחתת עקב גרגירים גסים, עם קשיחות פגיעה קטנה או שווה ל-20J, מה שגורם לשבר פריך להיות מועד לתנאי עבודה או תנאי עבודה נמוכים-316L.. 304

ש 2: מהם הביצועים של 309S בהפחתת אטמוספרות? A2: זה מתאים רק לחמצון אטמוספרות. בהפחתת אטמוספרות כגון מימן ופחמן חד חמצני, סרט תחמוצת פני השטח יתפרק, מה שיוביל לקרבוריזציה או שחרור, ולירידה חדה בחוזק ובעמידות בפני קורוזיה. סגסוגות המבוססות על-ניקל (כגון Inconel 600) נדרשות לסביבות להפחתת טמפרטורה- גבוהה.

ש 3: מהם הקשיים בעבודה חמה של 309S? A3: יש לו עמידות גבוהה לדפורמציה בטמפרטורות גבוהות. יש לשלוט בטמפרטורת החימום ב-1150-1250 מעלות כדי להבטיח austenitization מלאה; נדרש קירור איטי עד מתחת ל-800 מעלות לאחר העיבוד כדי למנוע משקעים בשלב סיגמא והתפרקות לאחר מכן; חישול ב-1050 מעלות מומלץ לצלחות עבות לאחר העיבוד.

ש 4: מהם הבדלי העלות והביצועים בין 309S ל-310S? A4: ל-310S יש תכולת כרום-ניקל גבוהה יותר (Cr=24%-26%, Ni=19%-22%), עם עמידות חמצון טובה יותר מ-309S ב-1200 מעלות, אבל העלות שלו גבוהה ב-30% מ-309S. בחר 309S עבור תנאי עבודה של חמצון מתחת ל-1100 מעלות, ו-310S עבור אלה שמעל 1100 מעלות.

ש 5: כיצד לשמור על ציוד 309S בטמפרטורה גבוהה-? A5: הסר באופן קבוע אבנית תחמוצת פני השטח (באמצעות מברשת תיל פלדה או התזת חול) כדי למנוע קורוזיה מקומית הנגרמת מנפילת אבנית תחמוצת עבה; הימנע מקירור מהיר (כגון התזת מים קרים) כדי למנוע פיצוח הלם תרמי; לערוך מדי שנה בדיקת חדירה לבדיקת פגמים בריתכות ואזורי ריכוז מתח.