Lav-karbon rustfritt stål 309S

1. Hva er 309S rustfritt stål?

309S er lav-karbonkvalitet av type 309 austenittisk rustfritt stål, betegnet UNS S30908 og dekket av ASTM A240 for plate, ark og stripe, og av EN 10088-2 som materialnummer 1.4833. Dens krominnhold på 22,00-24,00% og nikkelinnhold på 12,00-15,00% plasserer den godt over 304/316-familiene, og det er grunnen til at 309S velges når komponenter må motstå oksidasjon og skalering ved temperaturer opp til ca. 980 C.

Bokstaven S indikerer et maksimalt karboninnhold på 0,08 %, sammenlignet med 0,20 % for standardkvaliteten 309. Den nedre karbongrensen reduserer risikoen for kromkarbidutfelling ved korngrenser når stålet varmes opp i sensibiliseringsområdet på ca. 425-900 C, for eksempel ved sveising eller ved bruk ved mellomliggende temperatur.

2. Kjemisk sammensetning (ASTM A240)

Tabellen nedenfor gir spesifiserte grenser for Type 309S i ASTM A240. Jern utgjør balansen.

Element	Grense (vekt %)
Karbon (C)	0,08 maks
Mangan (Mn)	2,00 maks
Fosfor (P)	0,045 maks
Svovel (S)	0,030 maks
Silisium (Si)	0,75 maks
Krom (Cr)	22.00-24.00
Nikkel (Ni)	12.00-15.00
Nitrogen (N)	0,10 maks

3. Mekaniske egenskaper (glødet)

I glødet tilstand kreves Type 309S plate, ark og stripe av ASTM A240 for å oppfylle følgende minimumsverdier.

Eiendom	Minimumsverdi
Strekkstyrke	515 MPa
Flytestyrke (0,2 % offset)	205 MPa
Forlengelse i 50 mm	40 %

4. Varmebestandighet

309S motstår avleiring i luft under kontinuerlig drift opp til ca. 980 C og tåler noe høyere temperaturer for korte, intermitterende eksponeringer. Det høye krominnholdet danner en stabil, vedheftende oksidfilm som bremser ytterligere oksidasjon. For langsiktig-lastbærende-tjeneste over omtrent 550 C, bør designere evaluere krypeatferd; der det kreves maksimal krypestyrke, spesifiseres ofte høyere-karbon H-kvaliteter i stedet.

5. Fabrikasjon og typiske bruksområder

309S kan formes ved konvensjonell rulling, bøying og dyptrekking. Den er sveisbar ved vanlige prosesser som TIG, MIG og nedsenket buesveising; forvarming er normalt ikke nødvendig, og det lave karboninnholdet bidrar til å opprettholde intergranulær korrosjonsmotstand i -sveiset tilstand. Typiske bruksområder inkluderer:

Ovnsdeler, strålerør og muffer

Varmevekslere, rekuperatorer og luftvarmere

Kjelkomponenter og overhetingsstøtter

Ovn og ovn fôr og inventar

Kjemisk prosessutstyr utsatt for høye temperaturer

Ofte stilte spørsmål

Hva er forskjellen mellom 309 og 309S?Maksimalt karboninnhold er 0,20 % for klasse 309 og 0,08 % for 309S. Den lavere-karbonversjonen foretrekkes der sveising er involvert og hvor intergranulær korrosjonsmotstand i det sensibiliserende temperaturområdet er viktig.

Hva er maksimal driftstemperatur på 309S?For oksidasjonsmotstand i luft, er kontinuerlig drift opp til ca. 980 C ofte sitert. Der komponenten bærer mekanisk påkjenning, er den maksimale designtemperaturen lavere og avhenger av krypeegenskaper.

Er 309S magnetisk?No. 309S er fullstendig austenittisk i glødet tilstand og er i hovedsak ikke-magnetisk, selv om tung kaldbearbeiding kan indusere en svak magnetisk respons.

Hvilke standarder dekker 309S?ASTM A240 dekker plate, ark og stripe; ASTM A312 og A358 dekkrør; ASTM A213 dekker rør med liten-diameter; EN 10088-2 viser tilsvarende materiale 1.4833.

Kan 309S sveises til 304 eller 316 rustfritt stål?Ja. 309S brukes ofte som et overgangsmateriale fordi dets høyere legeringsinnhold tåler fortynning fra lavere-legerte uedle metaller, men fyllmetallet bør kvalifiseres ved en sveiseprosedyre, vanligvis et 309-fyllstoff.