الفولاذ المقاوم للصدأ 309S: -كروم عالي-نيكل عالي-درجة مقاومة للأكسدة-

309S عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ الأوستنيتي عالي الكروم - والنيكل (Cr=22%-24%، Ni=12%-15%) مع تصميم منخفض الكربون (C أقل من أو يساوي 0.08%). من خلال زيادة محتوى الكروم- والنيكل، فإنه يشكل طبقة كثيفة من أكسيد Cr₂O₃، مما يعزز بشكل كبير مقاومة الأكسدة في درجات الحرارة العالية. إنها مادة فعالة من حيث التكلفة لدرجة الحرارة المتوسطة والعالية، بتكلفة أقل من 310S.

المعلمات الأساسية

التركيب الكيميائي (بالوزن٪): C أقل من أو يساوي 0.08، Si أقل من أو يساوي 1.00، Mn أقل من أو يساوي 2.00، P أقل من أو يساوي 0.045، S أقل من أو يساوي 0.030، Cr=22.00-24.00، Ni=12.00-15.00، Fe= الرصيد

الخواص الميكانيكية (ملدن): قوة الشد أكبر من أو تساوي 515 ميجا باسكال، قوة الخضوع أكبر من أو تساوي 205 ميجا باسكال، الاستطالة أكبر من أو تساوي 40%، صلابة برينل أقل من أو تساوي 217HB

درجة حرارة الخدمة: من 900 درجة إلى 1000 درجة (الخدمة المستمرة)، حتى 1100 درجة للخدمة على المدى القصير-

الدرجات المكافئة: SUS309S (JIS)، EN 1.4828 (EN)، UNS S30908 (ASTM)

مزايا الأداء: 22%-24% كروم يشكل طبقة كثيفة من أكسيد Cr₂O₃، مع معدل أكسدة أقل من أو يساوي 0.2 مم/سنة عند 1100 درجة؛ صلابة ممتازة في درجات الحرارة العالية، مع استطالة لا تزال تصل إلى 30% عند 1000 درجة؛ قابلية اللحام الجيدة، وسلك اللحام المطابق ER309L يمكن أن يتجنب تكسير اللحام؛ مقاومة الكربنة ممتازة، ومناسبة لبيئات الفرن الكربنة.

التطبيقات النموذجية: بطانات الأفران الصناعية، وأدوات المعالجة الحرارية (سلال المواد، والمنصات النقالة)، وأحزمة النقل ذات درجات الحرارة العالية، وغرف احتراق الغلايات، وقلوب أقطاب اللحام (لحام المكونات ذات درجات الحرارة العالية-)، والطبقات الانتقالية للحام الفولاذ المتباين.

أسئلة وأجوبة عملية

س1: ما هي اختلافات التكلفة والأداء بين 309S و310S؟ A1: يحتوي 310S على نسبة أعلى من الكروم - والنيكل (Cr=24%-26%، Ni=19%-22%)، مع مقاومة أكسدة أفضل من 309S عند 1200 درجة، لكن تكلفته أعلى بنسبة 30% من 309S. اختر 309S لظروف عمل الأكسدة أقل من 1100 درجة، و310S لتلك التي تزيد عن 1100 درجة.

س2: لماذا يعتبر 309S غير مناسب للبيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة-؟ ج2: يعمل المحتوى العالي من الكروم- والنيكل على استقرار البنية الأوستنيتي، ولكن عند درجات الحرارة المنخفضة ( أقل من أو تساوي -100 درجة )، تنخفض المتانة بسبب الحبوب الخشنة، مع متانة الصدم أقل من أو تساوي 20J، مما يجعل الكسر الهش عرضة . 304يجب تحديد L أو 316L لظروف العمل ذات درجات الحرارة المنخفضة.

س 3: ما هي احتياطات اللحام التي يجب اتخاذها بالنسبة لـ 309S؟ A3: استخدم سلك اللحام ER309L، الذي يتميز بتصميم منخفض الكربون - لتجنب التآكل الحبيبي؛ التحكم في مدخلات حرارة اللحام (أقل من أو يساوي 180J/mm) لمنع خشونة الحبوب؛ قم بتسخين اللوحة السميكة (أكبر من أو تساوي 15 مم) إلى 100-150 درجة قبل اللحام لتقليل إجهاد اللحام؛ لا حاجة للمعالجة الحرارية بعد اللحام.

س 4: هل 309S مناسب لمكونات الفرن الكربنة؟ ج4: نعم. لديها مقاومة الكربنة ممتازة. يمكن أن يشكل المحتوى العالي من الكروم طبقة أكسيد Cr₂O₃ تمنع اختراق ذرة الكربون. في بيئة الكربنة عند 950 درجة، يكون عمق طبقة الكربنة بعد 1000 ساعة 0.1 مم فقط، وهو أقل بكثير من 304 (0.8 مم).

س5: كيف يمكن الحفاظ على مكونات 309S ذات درجة حرارة عالية-؟ ج5: قم بإزالة مقياس الأكسيد السطحي بانتظام (باستخدام السفع الرملي أو تنظيف الأسلاك) لمنع التآكل المحلي الناتج عن تقشير مقياس الأكسيد؛ تجنب التبريد السريع (مثل التنظيف بالماء البارد) بعد خدمة درجة الحرارة المرتفعة-لمنع التشقق الناتج عن الصدمة الحرارية؛ إجراء اختبار سنوي غير مدمر-على الأجزاء المحملة بالضغط الرئيسي-للتحقق من التشوهات والشقوق الناتجة عن الزحف.