השוואה בין 304 ו-309S: כללי-מטרה לעומת גבוהה-כרומיום גבוה-חמצון טמפרטורה-פלדת אל-חלד אוסטניטית עמידה

304 ו-309S הן פלדות אל-חלד אוסטניטיות עם כיווני ביצועים שונים, כאשר ההבדל הליבה הוא תכולת כרום וניקל (309S: Cr=22.00-24.00%, Ni=12.00-15.00%; 304: Cr=18.00-20.00%, Ni=8.00-10.50%). תכולת הכרום-הגבוהה של 309S משפרת משמעותית את עמידות החמצון-בטמפרטורה גבוהה, מה שהופך אותם למתאימים לדרישות שונות של טמפרטורה וסביבת חמצון.

השוואת פרמטרי ליבה

פָּרָמֶטֶר	304 נירוסטה	309S נירוסטה
הרכב כימי (משקל משקל)	C קטן מ-0.08 או שווה ל-0.08, Si פחות מ-1.00 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=18.00-20.00, Ni=8.00-10.50, מאזן Fe=	C קטן מ-0.08 או שווה ל-0.08, Si פחות מ-1.00 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, מאזן Fe=
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 פחות או שווה ל-201HB	חוזק מתיחה גדול מ-515MPa או שווה ל-515MPa, חוזק תפוקה גדול מ-205MPa או שווה ל-205MPa, התארכות גדולה או שווה ל-40%, קשיות פחות או שווה ל-217HB
טמפרטורת שירות	-196 מעלות עד 870 מעלות (שירות רציף)	-196 מעלות עד 1050 מעלות (שירות רציף)
ציונים שוות ערך	SUS304 (JIS), EN 1.4301, UNS S30400	SUS309S (JIS), EN 1.4828, UNS S30908

הבדלי ביצועים מרכזיים: 1. עמידות חמצון-בטמפרטורה גבוהה: תכולת הכרום הגבוהה של 309S יוצרת סרט תחמוצת Cr₂O₃ צפוף בטמפרטורות גבוהות, שיכול לעמוד בפני חמצון ב-1050 מעלות; עמידות החמצון של 304 ירודה מעל 870 מעלות, וקל לקלף את סרט התחמוצת. 2. עמידות בפני קורוזיה: ל-309S יש עמידות טובה יותר בפני קורוזיה באטמוספרות מחמצנות בטמפרטורה-גבוהה (כגון גז פליטה בטמפרטורה גבוהה-) מאשר 304; לשניהם עמידות בפני קורוזיה דומה בחדר-טמפרטורות נמוכות-סביבות קורוזיה. 3. חוזק: לשניהם יש חוזק-טמפרטורת החדר דומה, אבל ל-309S יש חוזק-טמפרטורות גבוהות יותר. 4. עלות: 309S הוא 60-80% יותר יקר מצורת - אבל לשניהם יש יותר צורה, תכולת הסגסוגת הגבוהה של 309S מגבירה מעט את ההתנגדות לדפורמציה.

הבחנה בתרחיש ישים: 304 מתאים לרכיבי קורוזיה-בינוניים כלליים (פחות או שווה ל-870 מעלות)-נמוכים, כגון ציוד לעיבוד מזון, צינורות דקורטיביים, מחליפי חום פנימיים וצינורות מים מתוקים. 309S מתאים ל-חמצון בטמפרטורות גבוהות-רכיבי שפעת{7} כמו שפעת{7} גבוהה, כגון שפעת{7}. צינורות גז, אביזרי תנורים לטיפול בחום, רכיבי תאי בעירה בדוד (870-1050 מעלות) ורכיבי כבשן בטמפרטורה גבוהה.

שאלות ותשובות מעשיות

שאלה 1: מדוע ניתן להשתמש ב-309S ב-1050 מעלות בעוד ש-304 לא? A1: תכולת הכרום של 309S (22-24%) גבוהה ב-20% מ-304, מה שיכול ליצור סרט תחמוצת כרום צפוף ויציב בטמפרטורות גבוהות, ולמנוע חמצון פנימי של מתכות; סרט התחמוצת של 304 רופף וקל לקלף מעל 870 מעלות, מה שמוביל לקורוזיה מהירה.

שאלה 2: האם ניתן להשתמש ב-309S באווירה מפחיתה-טמפרטורות גבוהות? A2: לא. זה מתאים רק לאטמוספרות מחמצנות בטמפרטורה- גבוהה; בהפחתת אטמוספרות (כגון גז עשיר במימן-), עמידות הקורוזיה שלו ירודה; מומלץ להשתמש בסגסוגות-על בסיס ניקל לאטמוספרות המפחיתות-טמפרטורות גבוהות.

ש 3: באילו חומרי ריתוך משתמשים עבור 309S? A3: השתמש בחוט ריתוך ER309L; בקרת קלט חום ריתוך פחות או שווה ל-200J/mm כדי למנוע התגבשות גרגרים; מומלץ טיפול לאחר-פסיבציה לריתוך לשיפור עמידות בפני קורוזיה; לא נדרש טיפול בחום לאחר-לתרחישים כלליים.

ש 4: מה ההבדל בחיי השירות בין 309S ל-304 בכיסויי תנורים בטמפרטורה- גבוהה? A4: באווירת חמצון של 1000 מעלות, חיי השירות של 309S גדולים מ-5 שנים או שווה ל-5 שנים, בעוד שחיי השירות של 304 הם פחות או שווה ל-6 חודשים, שאינם יכולים לעמוד בדרישות השירות לטווח ארוך.{10}

שאלה 5: כיצד לבחור בין 304 ל-309S? A5: בחר 304 אם טמפרטורת השירות היא פחות מ-870 מעלות או שווה ל-870 מעלות והסביבה נמוכה-קורוזיה; בחר 309S רק אם טמפרטורת השירות היא 870-1050 מעלות ונדרשת עמידות לחמצון בטמפרטורה גבוהה, ללא קשר לעלות.