AISI 309s en acier inoxydable: Propriétés, Fabrication & Guide des applications industrielles

L'acier inoxydable AISI 309S est un alliage austénitique à faible teneur en carbone célébré pour sa résistance exceptionnelle à haute température et sa protection contre la corrosion. En tant que309S Variante de faible carbone, il évite la sensibilisation (une cause majeure de corrosion intergranulaire) Tout en offrant une force - faire un choix supérieur pour les fours, équipement de traitement thermique, et installations pétrochimiques. Ce guide décompose ses spécifications clés, traits de performance, et le monde réel utilise pour vous aider à le sélectionner en toute confiance.

1. Aperçu du matériel & Spécifications clés

Comprendre la composition et les normes de base de l'AISI 309S est la première étape pour tirer parti de son plein potentiel. Vous trouverez ci-dessous une ventilation claire de ses propriétés essentielles.

Composition chimique & Normes

LeComposition AISI 309S est défini par le chrome élevé (22–24%) et nickel (12–15%) Contenu - ces éléments augmentent la résistance à l'oxydation. Il a également un contenu à faible teneur en carbone (≤0,08%), Gagnez-le la désignation «S». Il n'y a pas309S formule chimique; plutôt, il adhère aux normes mondiales de cohérence:

• 309S US S30908 (Système de numérotation unifiée)
• 309S ASTM A240 / 309SSME SA-240 (pour les assiettes, feuilles, et les bandes)
• 309Sable 1.4833 équivalent (Norme européenne pour les performances de correspondance)

Physique & Propriétés mécaniques

AISI 309S offre une résistance et une stabilité fiables sur des applications à haute température. Des mesures clés sont organisées dans le tableau ci-dessous:

Une entreprise de traitement thermique allemande, Par exemple, usages309S ASTM A240 des feuilles de recuit des couvertures - ils comptent sur le 205 Force d'élasticité MPA pour résister 900 ° C chaleur sans déformation.

2. Propriétés à haute température & Résistance à l'oxydation

Le plus grand avantage de l'AISI 309 est sa performance sous la chaleur extrême. Il surpasse la plupart des alliages austénitiques dans un service à long terme à haute température.

Traits critiques à haute température

• Résistance à l'oxydation: It resists rust and scaling up to 1000 ° C-309S résistance à l'oxydation jusqu'à 1000 ° C makes it ideal for furnace radiant tubes and burner tips. Même en chauffage cyclique (Par exemple, Cycles de fournaise quotidienne), 309S Performance d'oxydation cyclique remains strong.
• Force de fluage: Le 309Stresse de fluage de 1000 heures is ~80 MPa at 800 ° C, ce qui signifie qu'il ne se déformera pas facilement sous un stress à long terme. Pour des tâches plus courtes, 309S traction de courte durée à 900 ° C is ~180 MPa.
• Limites de service: Le 309S limite de service continu est 980 ° C, et le 309S Limite de service intermittent (Éclatements de chaleur courtes) est 1095 ° C.
• Résistance aux chocs thermiques: 309S Résistance aux chocs thermiques is excellent—it handles rapid temperature changes (Par exemple, depuis 900 ° C à température ambiante) Sans craquer.

Une étude de cas: A U.S. centrale électrique installée309S POWER PLANT CHAUDER PRIST (opérant à 950 ° C). Après 10 années, Les chicanes n'ont montré aucune oxydation ni fluage, Sauver la plante $120,000 en frais de remplacement.

3. Résistance à la corrosion & Performance environnementale

La teneur élevée en chromel-nickel de l'AISI 309 le rend résistant à une large gamme d'environnements corrosifs - au-delà de la chaleur élevée.

Traits clés résistants à la corrosion

• Corrosion à haute température: Il résiste 309S résistance à la sulfuration (commun dans les raffineries), 309S Résistance à la carburation (dans les atmosphères de la fournaise), et 309S résistance à la nitridation (Dans les environnements riches en ammoniac).
• Corrosion générale: It handles 309S oxydation dans l'air humide (Pas de rouille dans les zones côtières) et 309S Corrosion dans les atmosphères d'hydrogène (Idéal pour les réformateurs pétrochimiques).
• 309S VS 310S Corrosion Comparaison: 310S a un nickel plus élevé (19–22%) et résiste aux températures plus élevées (jusqu'à 1150 ° C), Mais 309s est plus rentable pour 1000 ° C et en dessous. Both resist 309S Corrosion de sel fondu (Par exemple, dans les plantes solaires).
• Corrosion intergranulaire: Comme un alliage à faible teneur en carbone, it offers 309S Prévention de la corrosion intergranulaire- pas de sensibilisation même après le soudage.

Une raffinerie saoudienne est passée de 304 à 309s pour les tubes de réformateurs -309S résistance à la sulfuration Échecs de tube éliminés, Couper les temps d'arrêt de l'entretien de 60%.

4. Traitement thermique & Contrôle de la microstructure

Un traitement thermique approprié garantit que l'AISI 309S maintient sa force, résistance à la corrosion, et stabilité de la microstructure.

Processus de traitement thermique essentiels

• Recuit de solution: Chauffer 1040–1100 ° C, tenir 30 à 60 minutes, puis à coucher à l'eau. This dissolves unwanted carbides and restores a uniform austenitic structure—critical for 309S PRÉCIPTIONS DE CARBUDES Évitement.
• Travail chaud: Utiliser 1150–900 ° C as the 309S Plage de travail à chaud for forging or rolling. Cela maintient le matériau ductile et évite la fissuration.
• Soulagement résiduel du stress: Chauffer à 450–600 ° C pour réduire les contraintes du soudage ou de la formation. Ce 309S Soulagement du stress résiduel recuit doesn’t affect corrosion resistance.

Autres considérations

• Évitement de sensibilisation: Its low carbon content means no 309S Plage de températures de sensibilisation to worry about—unlike high-carbon 309.
• Risque de phase sigma: 309Kinetics de formation de phase Sigma S is slow, mais évitez le chauffage prolongé à 600–800 ° C (peut rendre le matériel cassant).
• Travail au froid: 309S Limitations de travail au froid are minimal—it can be bent or stamped, Mais évitez le travail excessif au froid (peut réduire la ductilité).

5. Soudage, Fabrication & Directives d'usinage

Soudage et usinage AISI 309S est simple, avec des ajustements simples pour préserver ses propriétés.

Conseils de soudage

• Métal de remplissage: Utiliser 309S remplissage Metal ER309L (carbone) ou ER309LSI (pour un meilleur flux) Pour correspondre au métal de base. Cela garantit que la soudure a la même corrosion et la même résistance à la chaleur.
• Préchauffer & Pwht: 309S Température de préchauffage is typically not required for thicknesses up to 25 MM. 309S Traitement thermique après le soudage is optional—only needed for thick parts to relieve stress.
• Soudabilité: 309S cote de soudabilité is “excellent”—it has strong 309S Résistance à la fissuration chaude and works well for 309S Soudage différent en acier au carbone (Par exemple, dans la tuyauterie de la chaudière).

Usinage & Formation

• Vitesses & Aliments: 309S vitesses et aliments d'usinage should be 10–15% lower than carbon steel. Par exemple, use 70–90 m/min speed with 309S de la vie de l'outil avec du carbure enduit (Les revêtements Tialn durent 2x plus longs que les outils non revêtus).
• Formation: 309S Formation et limites de flexion are good—it can be deep-drawn or rolled into complex shapes (Par exemple, 309S plateaux de traitement thermique). Utiliser 309S Techniques de contrôle de la distorsion (Par exemple, serrage pendant le soudage) Pour garder les pièces fidèles à la taille.

6. Formulaires de produit, Tailles & Chaîne d'approvisionnement

AISI 309S est disponible sous une large gamme de formes pour s'adapter à presque tous les projets à haute température ou corrosif.

Formulaires de produit communs

• Assiettes & Feuilles: 309S Épaisses de plaques en acier inoxydable varier de 3 mm à 200 MM; 309Sceau de jauge S comprend 16 jauge (1.5 MM) à 1/2 pouce (12.7 MM) pour les doublures de la fournaise.
• Tuyaux & Tubes: 309S Pipe sans couture ASTM A312 (à haute pression, tuyauterie) et 309S Dimensions du tube soudé (pour les applications à basse pression).
• Bars & Raccords: 309S Stock de la barre ronde (10 mm à 300 diamètre mm), 309S tailles de fer d'angle (20×20 mm à 100×100 MM), et 309S Ancors réfractaires (pour sécuriser les doublures de la fournaise).
• Formulaires de spécialité: 309S bobin (10 mm à 1250 MM), 309S Tolérances à barres plates (± 0,1 mm), et 309S Porges personnalisées (Par exemple, Conseils de brûleur).

Conseils de chaîne d'approvisionnement

Travailler avec des fournisseurs en stock309S motifs de feuilles perforées (pour la filtration dans des systèmes de chaleur élevée) et309S Ancors réfractaires- Ces formulaires de spécialité peuvent être difficiles à trouver rapidement.

7. Applications de l'industrie & Études de cas

La polyvalence de l'AISI 309 en fait un choix de premier plan dans les industries à haute teneur. Voici les cas d'utilisation clés:

• Traitement thermique: 309S Paniers de traitement thermique (Tenez des pièces pendant le recuit) et 309S Couvertures de recuit (conserver la chaleur dans les fours).
• Four & Four: 309S Pièces de fournaise, 309S tubes rayonnants, et 309Doublures du four (manipuler 900–1000 ° C chaleur continue).
• Pétrochimique: 309S Tubes réformateurs pétrochimiques (résister à la sulfuration et à la corrosion d'hydrogène).
• Production d'électricité: 309S POWER PLANT CHAUDER PRIST (Débit de vapeur direct dans les chaudières à haute température).

Un vrai exemple: Un constructeur automobile chinois utilise309S collecteur d'échappement automobile- L'alliage résiste 850 Corrosion de la chaleur d'échappement et du sel d'échappement, Doublage de la durée de vie du collecteur VS. 409 acier inoxydable.

Perspective de la technologie Yigu

À la technologie Yigu, Nous recommandons AISI 309S pour les clients ayant besoin d'une résistance à haute température rentable et à la corrosion. Nous achetons309S ASTM A240 plaques et309S Pipe sans couture ASTM A312 des moulins certifiés, Assurer la conformité aux normes mondiales. Pour les clients de la fournaise et de la raffinerie, Nous priorisons309S résistance à la sulfuration etrésistance à l'oxydation jusqu'à 1000 ° C chèques. Notre équipe conseille sur le soudage (en utilisantCharge ER309L) Pour éviter les problèmes post-affaire. Pour 1000 ° C et en dessous des applications, AISI 309S équilibre les performances et le coût parfaitement.

FAQ

1. Quelle est la différence entre AISI 309 et 309s?
   309S is a 309S Variante de faible carbone (≤0,08% de carbone), alors que 309 a un carbone plus élevé (0.15% max). 309S offers 309S Prévention de la corrosion intergranulaire (Aucune sensibilisation après soudage), Rendre mieux pour les environnements corrosifs. 309 a une résistance légèrement plus élevée mais est sujet à une corrosion intergranulaire.
2. Peut-il être utilisé dans les eaux de mer?
   Yes—its high chromium content resists 309S oxydation dans l'air humide and mild seawater spray (Par exemple, centrales côtières). Cependant, 316L est meilleur pour les pièces entièrement submergées (Plus de molybdène résiste aux piqûres de l'eau salée).
3. Quel métal de remplissage dois-je utiliser pour le soudage AISI 309?
   Utiliser 309S remplissage Metal ER309L (carbone) Pour la plupart des applications - il correspond à la résistance à la corrosion des 309 et évite la sensibilisation. Pour un meilleur flux de soudure (Par exemple, feuilles minces), utiliser ER309LSI. N'utilisez jamais 304 charge - sa teneur en chrome-nickel inférieure réduit les performances à haute température.