Thép không gỉ 309S:Khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao-với hàm lượng Crom cao-Niken

309S là thép không gỉ austenit niken có hàm lượng crôm- cao (Cr=22%-24%, Ni=12%-15%). Bằng cách tăng hàm lượng crom-niken, nó tăng cường-khả năng chống oxy hóa ở nhiệt độ cao và độ bền-nhiệt độ cao, đồng thời có thể được sử dụng cho hoạt động-lâu dài ở nhiệt độ 900-1100 độ. Nó là vật liệu chính cho môi trường oxy hóa ở nhiệt độ trung bình và cao, với chi phí thấp hơn so với 310S có thông số kỹ thuật cao hơn.

Thông số cốt lõi

Thành phần hóa học (wt%): C Nhỏ hơn hoặc bằng 0,08, Si Nhỏ hơn hoặc bằng 1,00, Mn Nhỏ hơn hoặc bằng 2,00, P Nhỏ hơn hoặc bằng 0,045, S Nhỏ hơn hoặc bằng 0,030, Cr=22.00-24.00, Ni=12.00-15.00, Fe=Cân bằng

Tính chất cơ học (Được ủ): Độ bền kéo Lớn hơn hoặc bằng 515MPa, Độ bền năng suất Lớn hơn hoặc bằng 205MPa, Độ giãn dài Lớn hơn hoặc bằng 40%, Độ cứng Brinell Nhỏ hơn hoặc bằng 217HB

Nhiệt độ sử dụng: 900 độ đến 1100 độ (dịch vụ liên tục), lên tới 1200 độ cho dịch vụ ngắn hạn-

Các lớp tương đương: SUS309S (JIS), EN 1.4828 (EN), UNS S30908 (ASTM)

Ưu điểm về hiệu suất: 22%-crom 24% tạo thành màng oxit Cr₂O₃ dày đặc, có tốc độ oxy hóa Nhỏ hơn hoặc bằng 0,2mm/năm ở 1100 độ ; độ bền nhiệt độ cao tuyệt vời, với độ giãn dài vẫn đạt 30% ở 1000 độ; khả năng hàn tốt và dây hàn ER309L phù hợp có thể tránh nứt mối hàn.

Ứng dụng điển hình: Lớp lót lò công nghiệp, dụng cụ xử lý nhiệt (giỏ đựng vật liệu, pallet), băng tải-nhiệt độ cao, buồng đốt nồi hơi, lõi điện cực hàn (để hàn các bộ phận có nhiệt độ-cao).

Hỏi đáp thực tế

Câu hỏi 1: Tại sao 309S không phù hợp với môi trường có nhiệt độ-thấp? Đáp 1: Hàm lượng niken-crom cao giúp ổn định cấu trúc austenit, nhưng ở nhiệt độ thấp ( Nhỏ hơn hoặc bằng -100 độ ), độ dẻo dai giảm do hạt thô, có độ bền va đập Nhỏ hơn hoặc bằng 20J, dễ gãy dễ gãy. 304Nên chọn L hoặc 316L cho điều kiện làm việc ở nhiệt độ thấp.

Câu 2: Hiệu suất của 309S trong việc giảm khí quyển là gì? A2: Nó chỉ thích hợp cho môi trường oxy hóa. Khi giảm khí quyển như hydro và carbon monoxide, màng oxit bề mặt sẽ bị phân hủy, dẫn đến quá trình cacbon hóa hoặc khử cacbon, đồng thời độ bền và khả năng chống ăn mòn giảm mạnh. Cần có hợp kim dựa trên niken-(chẳng hạn như Inconel 600) cho môi trường-giảm nhiệt độ cao.

Câu 3: Những khó khăn khi gia công nóng 309S là gì? A3: Nó có khả năng chống biến dạng cao ở nhiệt độ cao. Nhiệt độ gia nhiệt phải được kiểm soát ở mức 1150-1250 độ để đảm bảo austenit hóa hoàn toàn; cần làm lạnh chậm xuống dưới 800 độ sau khi xử lý để tránh kết tủa pha sigma và hiện tượng giòn sau đó; Nên ủ ở 1050 độ đối với các tấm dày sau khi xử lý.

Câu hỏi 4: Sự khác biệt về chi phí và hiệu suất giữa 309S và 310S là gì? A4: 310S có hàm lượng crom-niken cao hơn (Cr=24%-26%, Ni=19%-22%), có khả năng chống oxy hóa tốt hơn 309S ở 1200 độ, nhưng giá thành cao hơn 30% so với 309S. Chọn 309S cho điều kiện làm việc oxy hóa dưới 1100 độ và 310S cho những điều kiện trên 1100 độ.

Câu 5: Làm cách nào để duy trì thiết bị có nhiệt độ-cao 309S? A5: Thường xuyên loại bỏ lớp oxit bề mặt (dùng bàn chải dây thép hoặc phun cát) để tránh ăn mòn cục bộ do lớp oxit dày rơi xuống; tránh làm lạnh nhanh (chẳng hạn như phun nước lạnh) để tránh nứt do sốc nhiệt; tiến hành kiểm tra độ xuyên thấu hàng năm để kiểm tra các khuyết tật ở mối hàn và các khu vực tập trung ứng suất.