Rendah-Keluli Tahan Karat Karbon 309S

1. Apakah Keluli Tahan Karat 309S?

309S ialah gred karbon-rendah bagi keluli tahan karat austenit jenis 309, ditetapkan UNS S30908 dan dilindungi oleh ASTM A240 untuk plat, kepingan dan jalur serta oleh EN 10088-2 sebagai nombor bahan 1.4833. Kandungan kromiumnya 22.00-24.00% dan kandungan nikel 12.00-15.00% meletakkannya jauh di atas keluarga 304/316, itulah sebabnya 309S dipilih apabila komponen mesti menahan pengoksidaan dan penskalaan pada suhu sehingga kira-kira 980 C.

Huruf S menunjukkan kandungan karbon maksimum 0.08%, berbanding dengan 0.20% untuk gred standard 309. Had karbon yang lebih rendah mengurangkan risiko pemendakan kromium karbida pada sempadan butiran apabila keluli dipanaskan dalam julat pemekaan kira-kira 425-900 C, contohnya semasa mengimpal atau semasa perkhidmatan pada suhu perantaraan.

2. Komposisi Kimia (ASTM A240)

Jadual di bawah memberikan had yang ditentukan untuk Jenis 309S dalam ASTM A240. Besi membentuk keseimbangan.

unsur	Had (wt %)
Karbon (C)	0.08 maks
Mangan (Mn)	2.00 maks
Fosforus (P)	0.045 maks
Sulfur (S)	0.030 maks
Silikon (Si)	0.75 maks
Chromium (Cr)	22.00-24.00
Nikel (Ni)	12.00-15.00
Nitrogen (N)	0.10 maks

3. Sifat Mekanikal (Annealed)

Dalam keadaan sepuhlindap, plat, kepingan dan jalur Jenis 309S diperlukan oleh ASTM A240 untuk memenuhi nilai minimum berikut.

Harta benda	Nilai Minimum
Kekuatan tegangan	515 MPa
Kekuatan hasil (0.2 % offset)	205 MPa
Pemanjangan dalam 50 mm	40 %

4. Rintangan Haba

309S menahan penskalaan di udara semasa servis berterusan sehingga kira-kira 980 C dan boleh bertolak ansur dengan suhu yang agak tinggi untuk pendedahan yang singkat dan sekejap. Kandungan kromium yang tinggi membentuk filem oksida yang stabil dan melekat yang memperlahankan pengoksidaan selanjutnya. Untuk perkhidmatan-pemuatan jangka panjang-yang melebihi 550 C, pereka bentuk harus menilai tingkah laku rayapan; apabila kekuatan rayapan maksimum diperlukan,-gred karbon H yang lebih tinggi sering dinyatakan sebaliknya.

5. Fabrikasi dan Aplikasi Biasa

309S boleh dibentuk dengan menggulung, membongkok dan lukisan dalam. Ia boleh dikimpal melalui proses biasa seperti TIG, MIG dan kimpalan arka tenggelam; pemanasan awal biasanya tidak diperlukan dan kandungan karbon rendah membantu mengekalkan rintangan kakisan antara butiran dalam keadaan-sebagai kimpalan. Aplikasi biasa termasuk:

Bahagian relau, tiub berseri dan peredam

Penukar haba, recuperator dan pemanas udara

Komponen dandang dan penyokong pemanas lampau

Lapisan dan lekapan tanur dan ketuhar

Peralatan pemprosesan kimia terdedah kepada suhu tinggi

Soalan Lazim

Apakah perbezaan antara 309 dan 309S?Kandungan karbon maksimum ialah 0.20% untuk gred 309 dan 0.08% untuk 309S. Versi karbon-yang lebih rendah lebih disukai apabila kimpalan terlibat dan rintangan kakisan antara butiran dalam julat suhu pemekaan penting.

Apakah suhu perkhidmatan maksimum 309S?Untuk rintangan pengoksidaan dalam udara, perkhidmatan berterusan sehingga kira-kira 980 C biasanya disebut. Di mana komponen membawa tegasan mekanikal, suhu reka bentuk maksimum adalah lebih rendah dan bergantung pada sifat rayapan.

Adakah 309S magnetik?Tiada. 309S adalah austenit sepenuhnya dalam keadaan anil dan pada asasnya bukan-magnet, walaupun kerja sejuk yang berat boleh mendorong tindak balas magnet yang sedikit.

Piawaian yang manakah meliputi 309S?ASTM A240 meliputi plat, kepingan dan jalur; paip penutup ASTM A312 dan A358; ASTM A213 meliputi-tiub berdiameter kecil; EN 10088-2 menyenaraikan bahan yang setara 1.4833.

Bolehkah 309S dikimpal kepada keluli tahan karat 304 atau 316?Ya. 309S sering digunakan sebagai bahan peralihan kerana kandungan aloinya yang lebih tinggi bertolak ansur dengan pencairan daripada logam asas aloi-lebih rendah, tetapi logam pengisi haruslah layak melalui prosedur kimpalan, biasanya pengisi jenis 309.