AISI 309Sステンレス鋼: プロパティ, 製造 & 産業用アプリケーションガイド

AISI 309Sステンレス鋼は、その例外的な高温抵抗と腐食保護で祝われる低炭素オーステナイト合金です。. として309S低炭素変異体, 感作を回避します (顆粒間腐食の主な原因) 強さを提供しながら、炉の最大の選択肢を作ります, 熱処理装置, 石油化学施設. このガイドは、重要な仕様を分類します, パフォーマンス特性, そして、実際の世界を使用して、自信を持ってそれを選択するのに役立ちます.

1. マテリアルの概要 & 重要な仕様

AISI 309Sのコア構成と標準を理解することは、その可能性を最大限に活用するための最初のステップです. 以下は、その重要な特性の明確な内訳です.

化学組成 & 基準

TheAISI 309S構成 高クロムによって定義されます (22–24％) とニッケル (12–15％) 内容 - これらの要素は酸化抵抗を高めます. また、炭素含有量も低くなっています (≤0.08％), 「S」指定を獲得します. シングルはありません309S化学式; その代わり, 一貫性のためのグローバル基準に準拠しています:

• 309S US S30908 (統一番号システム)
• 309S ASTM A240 / 309SSME SA-240 (プレート用, シート, とストリップ)
• 309sと 1.4833 同等 (マッチングパフォーマンスの欧州標準)

物理的な & 機械的特性

AISI 309Sは、高温アプリケーション全体に信頼できる強度と安定性を提供します. 主要なメトリックは、以下の表に編成されています:

ドイツの熱治療会社, 例えば, 用途309S ASTM A240 アニーリングカバーのシート - 彼らはに依存しています 205 MPAは耐えるための降伏強度 900 °C変形なしの熱.

2. 高温特性 & 酸化抵抗

AISI 309Sの最大の利点は、エクストリームヒートの下でのパフォーマンスです. 長期の高温サービスでほとんどのオーステナイト合金よりも優れています.

重要な高温特性

• 酸化抵抗: It resists rust and scaling up to 1000 °C - 309S酸化抵抗 1000 °C makes it ideal for furnace radiant tubes and burner tips. 周期的な加熱でも (例えば。, 毎日の炉のオン/オフサイクル), 309s周期的な酸化性能 remains strong.
• クリープ強度: The 309S 1000時間のクリープ強度 is ~80 MPa at 800 °C, つまり、長期的なストレスの下で簡単に変形しないことを意味します. 短いタスクの場合, 309s短時間の引張 900 °C is ~180 MPa.
• サービス制限: The 309S継続的なサービス制限 は 980 °C, そして 309s断続的なサービス制限 (短い熱バースト) は 1095 °C.
• 熱衝撃耐性: 309S熱衝撃耐性 is excellent—it handles rapid temperature changes (例えば。, から 900 °Cから室温まで) 割れずに.

ケーススタディ: 米国. 発電所が設置されています309S発電所ボイラーバッフル (で動作します 950 °C). 後 10 年, バッフルは酸化やクリープを示しませんでした, 植物を救う $120,000 交換費用.

3. 耐食性 & 環境パフォーマンス

AISI 309Sの高いクロムニッケルコンテンツにより、広範囲の腐食性環境に耐性があります。.

主要な腐食耐性特性

• 高温腐食: それは抵抗します 309S硫化抵抗 (製油所で一般的です), 309S浸炭抵抗 (炉の雰囲気), そして 309s窒化抵抗 (アンモニアが豊富な環境で).
• 一般的な腐食: It handles 309湿気のある空気中の酸化 (沿岸地域には錆はありません) そして 309水素大気中の腐食 (石油化学改革者に最適です).
• 309S対310S腐食の比較: 310Sはニッケルが高くなっています (19–22％) そして、より高い気温に抵抗します (まで 1150 °C), しかし、309はより費用対効果が高くなります 1000 °C以下. Both resist 309S溶融塩腐食 (例えば。, 太陽熱植物で).
• 顆粒間腐食: 低炭素合金として, it offers 309s粒間腐食防止 - 溶接後でも感作はありません.

サウジアラビアの製油所が切り替えられました 304 改革者の309秒まで - 309S硫化抵抗 チューブの故障を排除しました, メンテナンスのダウンタイムを削減します 60%.

4. 熱処理 & 微細構造制御

適切な熱処理により、AISI 309はその強度を維持します, 耐食性, および微細構造の安定性.

必須の熱処理プロセス

• ソリューションアニーリング: 熱に加熱します 1040–1100°C, 30〜60分間保持します, その後、ウォータークエンチ. This dissolves unwanted carbides and restores a uniform austenitic structure—critical for 309Sカーバイド降水回避.
• ホットワーキング: 使用 1150–900°C as the 309Sホットな作業範囲 for forging or rolling. これにより、材料が延性を保ち、割れを避けます.
• 残留応力緩和: 溶接または形成によるストレスを減らすために、450〜600°Cに加熱します. これ 309S残留応力緩和アニール doesn’t affect corrosion resistance.

その他の考慮事項

• 感作の回避: Its low carbon content means no 309S感作温度範囲 to worry about—unlike high-carbon 309.
• シグマ相リスク: 309Sシグマ相形成速度論 is slow, しかし、600〜800°Cで長期にわたる加熱を避けてください (素材を脆くすることができます).
• コールドワーク: 309Sコールドワーキングの制限 are minimal—it can be bent or stamped, しかし、過度のコールドワークを避けてください (延性を減らす可能性があります).

5. 溶接, 製造 & 機械加工ガイドライン

溶接および機械加工AISI 309は簡単です, そのプロパティを保存するための簡単な調整により.

溶接のヒント

• フィラー金属: 使用 309Sフィラー金属ER309L (低炭素) または ER309LSI (より良い流れのために) ベースメタルに合わせます. これにより、溶接が同じ耐食性と耐熱性を確保します.
• 予熱します & PWHT: 309予熱温度 is typically not required for thicknesses up to 25 mm. 309S溶接後の熱処理 is optional—only needed for thick parts to relieve stress.
• 溶接性: 309S溶接性評価 is “excellent”—it has strong 309Sホットクラッキング抵抗 and works well for 309炭素鋼への異なる溶接 (例えば。, ボイラー配管で).

機械加工 & 形にする

• 速度 & フィード: 309s加工速度とフィード should be 10–15% lower than carbon steel. 例えば, use 70–90 m/min speed with 309sコーティングされた炭化物を備えたツール寿命 (ティアンコーティングは、コーティングされていないツールよりも2倍長く続きます).
• 形にする: 309S形成制限と曲げ制限 are good—it can be deep-drawn or rolled into complex shapes (例えば。, 309S熱処理トレイ). 使用 309s歪み制御技術 (例えば。, 溶接中のクランプ) パーツをサイズに忠実に保つため.

6. 製品フォーム, サイズ & サプライチェーン

AISI 309Sは、ほぼすべての高温または腐食プロジェクトに適合するために幅広い形式で利用できます.

一般的な製品フォーム

• プレート & シート: 309Sステンレス鋼プレートの厚さ 範囲から 3 mm to 200 mm; 309Sシートゲージチャート 含まれています 16 ゲージ (1.5 mm) に 1/2 インチ (12.7 mm) 炉ライナー用.
• パイプ & チューブ: 309SシームレスパイプASTM A312 (高圧用, 高熱パイピング) そして 309S溶接チューブ寸法 (低圧アプリケーション用).
• バー & フィッティング: 309Sラウンドバーストック (10 mm to 300 mm直径), 309S角度の鉄サイズ (20×20 mm〜100×100 mm), そして 309S耐衝撃性アンカー (炉の裏地を固定するため).
• 専門フォーム: 309sコイルスリット幅 (10 mm to 1250 mm), 309Sフラットバートレランス (±0.1 mm), そして 309sカスタムフォーミング (例えば。, バーナーのヒント).

サプライチェーンのヒント

在庫のあるサプライヤーと協力します309S穿孔シートパターン (高熱システムのろ過用) そして309S耐衝撃性アンカー - これらの専門フォームは、迅速に調達するのが難しい場合があります.

7. 業界アプリケーション & ケーススタディ

AISI 309Sの汎用性により、高熱業界で最高の選択肢になります. ここに重要なユースケースがあります:

• 熱処理: 309S熱処理バスケット (アニーリング中に部品を保持します) そして 309Sアニーリングカバー (炉の熱を保持します).
• 炉 & 窯: 309S炉部品, 309S放射管, そして 309sキルンライニング (900〜1000°Cの連続熱を処理します).
• 石油化学: 309S石油化学改革者チューブ (硫化と水素腐食に抵抗します).
• 発電: 309S発電所ボイラーバッフル (高温ボイラーの直接蒸気流).

本当の例: 中国の自動車メーカーが使用しています309S自動車排気マニホールド - 合金が抵抗します 850 °C排気熱と道路塩の腐食, マニホールド寿命と倍増. 409 ステンレス鋼.

Yigu Technologyの視点

Yiguテクノロジーで, 費用対効果の高い高温および腐食抵抗を必要とするクライアントには、AISI 309をお勧めします. ソース309S ASTM A240 プレートと309SシームレスパイプASTM A312 認定工場から, グローバル基準へのコンプライアンスを確保する. 炉および製油所のクライアント向け, 優先順位を付けます309S硫化抵抗 そして酸化抵抗 1000 °C チェック. 私たちのチームは溶接についてアドバイスします (使用ER309Lフィラー) 歓迎された問題を避けるため. のために 1000 °C以下のアプリケーション, AISI 309Sは、パフォーマンスのバランスをとり、コストを完全にバランスさせます.

よくある質問

1. AISIの違いは何ですか 309 および309?
   309S is a 309S低炭素変異体 (≤0.08％炭素), その間 309 より高い炭素があります (0.15% マックス). 309S offers 309s粒間腐食防止 (溶接後の感作はありません), 腐食性の環境により改善します. 309 強度がわずかに高いが、顆粒間腐食が発生しやすい.
2. AISI 309は海水で使用できますか?
   Yes—its high chromium content resists 309湿気のある空気中の酸化 and mild seawater spray (例えば。, 沿岸発電所). しかし, 316Lは、完全に水没した部品の方が適しています (より多くのモリブデンは、塩水からの孔食に抵抗します).
3. AISI 309Sの溶接にどのフィラー金属を使用する必要がありますか?
   使用 309Sフィラー金属ER309L (低炭素) ほとんどのアプリケーションでは、309Sの耐食性に一致し、感作を回避します. より良い溶接の流れのため (例えば。, 薄いシート), 使用 ER309LSI. 使用しないでください 304 フィラー - クロムニッケル含有量が少ないため、高温パフォーマンスが低下します.