Нержавеющая сталь 309: состав, свойства, применение, формы, сравнение и многое другое

Мы подробно рассмотрим нержавеющую сталь 309, включая ее химический состав, механические и физические свойства, различные формы, области применения и сравнения с другими марками нержавеющей стали. В то же время мы опишем преимущества и недостатки использования этого материала и методы его обработки.

Что такое нержавеющая сталь 309?

Нержавеющая сталь 309 — это аустенитная нержавеющая сталь серии 300. Благодаря высокому содержанию хрома и никеля они обладают исключительной стойкостью к окислению и коррозии, несмотря на экстремальные условия. По сравнению с другими марками нержавеющей стали, 309 может сохранять свою структурную целостность при постоянном воздействии тепла и часто используется в условиях высоких температур.

Эквивалентные марки нержавеющей стали 309

В разных странах и отраслях промышленности используются различные стандарты для классификации нержавеющей стали. Вот эквивалентные марки нержавеющей стали 309:

• UNS: S30900
• RU: X15CrNiSi20-12
• ДИН: 1.4828
• JIS: SUH 309
• ГБ: 1Cr20Ni14Si2

Стандарт нержавеющей стали 309

ASTM A240, ASTM A167, ASTM A276, ASTM A312, ASTM A580, ASTM A479, ASTM A473, ASTM A314

Химический состав нержавеющей стали 309

Химический состав нержавеющей стали 309 имеет решающее значение для ее способности противостоять теплу и коррозии. Она содержит более высокий процент хрома и никеля, чем многие другие марки, что приводит к полезным свойствам.

Свойства нержавеющей стали 309

Основные характеристики

Нержавеющая сталь 309 имеет несколько ключевых преимуществ:

Теплостойкость: Он может выдерживать температуры до 1900 °F (1038 °C) при непрерывной эксплуатации и до 2000 °F (1093 °C) при периодической эксплуатации, что делает его крайне полезным в условиях, предполагающих длительное воздействие тепла.

Коррозионная стойкость: Благодаря высокому содержанию хрома он обладает исключительной устойчивостью к коррозии, особенно в условиях высоких температур.

Сила: Сохраняя свою механическую целостность даже при повышенных температурах, он идеально подходит для применения в промышленных печах, внутренних помещениях котлов и другом высокотемпературном оборудовании.

Физические свойства

Нержавеющая сталь 309 имеет следующие физические свойства:

Механические свойства

Механические свойства нержавеющей стали 309 делают ее особенно полезной в условиях высоких напряжений и высоких температур:

Формы из нержавеющей стали 309

Нержавеющая сталь 309 доступна в различных формах, каждая из которых подходит для различных промышленных применений. Ниже приведен обзор доступных форм и их типичных применений:

• Пруток, круглый пруток, прутковая заготовка: Используется в строительстве, промышленном оборудовании и высокотемпературных крепежных элементах.

• Лист, пластина: Идеально подходит для теплообменников, печей и высокотемпературных контейнеров.

• Упаковка для инструментов, фольга: Используется при термической обработке мелких деталей.

• Труба, трубка: Часто используется в системах транспортировки высокотемпературных жидкостей и трубопроводах на нефтехимических заводах.

• Сварочная проволока, проволока MIG, проволока TIG: Используется для сварки нержавеющей стали марки 309 и других подобных сплавов.

• Шайбы, крепежи, винты, болты: Используется в условиях высоких температур и высоких напряжений, где коррозионная стойкость имеет решающее значение.

• Сетка, Угол: Используется в строительстве, системах фильтрации и механических применениях.

Применение нержавеющей стали 309

Нержавеющая сталь 309 широко применяется в средах, где возможны высокие температуры и коррозионные условия. Распространенные области применения включают:

Компоненты печи: Например, листы топки и футеровка печей, где материал подвергается постоянному воздействию высоких температур.

Теплообменники: Устойчивость материала к коррозии и окислению делает его лучшим выбором для теплообменников.

Перегородки котла: Используется в промышленных котлах, где требуются высокая прочность и термостойкость.

Облицовка и компоненты духовки: Для коммерческих и промышленных печей нержавеющая сталь марки 309 обеспечивает долговечность при высоких температурах.

Футеровка печи: Используется в керамических, стекольных и других печах, работающих при высоких температурах.

Нефтехимическое оборудование: Идеально подходит для химических процессов, связанных с высоким содержанием тепла и едкими газами.

Плюсы и минусы нержавеющей стали 309

Преимущества

1. Превосходная стойкость к высоким температурам: выдерживает температуру до 2000°F, что делает его идеальным для применения в условиях высоких температур.

2. Отличная коррозионная стойкость: обеспечивает длительную стойкость к окислению в условиях высоких температур.

3. Универсальное применение: применяется в различных отраслях промышленности: от нефтехимической до пищевой.

4. Хорошая свариваемость: его можно сваривать большинством обычных методов.

Недостатки

1. Стоимость: дороже, чем нержавеющие стали более низкого качества, такие как 304 или 316, из-за своих особых свойств.

2. Упрочнение при обработке: имеет высокую степень упрочнения при обработке, что может затруднить механическую обработку.

3. Ограниченная холодная формовка: хотя этот сорт можно подвергать холодной обработке, он менее пластичен, чем низколегированные стали.

Сварка нержавеющей стали 309

Сварка is a common processing method for 309 stainless steel. The following introduces the main welding methods of 309 stainless steel and the key points of welding with carbon steel.

Основные методы сварки

Сварка TIG: Сварка TIG (сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа) подходит для высокоточной сварки, а в качестве присадочного материала часто используется ER309 или ER309L. Защита аргоном предотвращает окисление и подходит для применений с высокими требованиями к качеству сварки.

Сварка МИГ: Сварка MIG (сварка в среде инертного газа) применяется для быстрой сварки более толстых материалов с использованием сварочной проволоки ER309, которая обеспечивает низкое тепловложение во время сварки и подходит для сварки больших площадей.

Дуговая сварка: Дуговая сварка (SMAW) с использованием электродов E309 или E309L подходит для строительства и обслуживания на месте и позволяет получать высокопрочные, устойчивые к высоким температурам сварные швы.

Контактная сварка: Подходит для пакетной сварки небольших деталей, например, точечной или шовной сварки, при этом требуется точный контроль параметров сварки для предотвращения деформации.

Сварка нержавеющей стали 309 с углеродистой сталью

При сварке нержавеющей стали 309 с углеродистой сталью важно использовать сварочные прутки ER309 или E309 в качестве присадочных материалов для компенсации разницы в тепловом расширении двух материалов и предотвращения растрескивания сварного шва. Контролируйте подачу тепла и избегайте чрезмерных температур сварки, чтобы снизить концентрацию напряжений в зоне термического влияния. Кроме того, после сварки требуется правильная термообработка для устранения напряжений и повышения производительности соединения.

Сварка нержавеющей стали марки 309 с углеродистой сталью применяется в следующих случаях:

Котлы и сосуды под давлением: Высокая термостойкость нержавеющей стали 309 делает ее пригодной для использования в высокотемпературных зонах котлов и сосудов под давлением, тогда как углеродистая сталь используется в зонах с низкими температурами.

Химическое оборудование: В некоторых химических оборудованиях нержавеющая сталь марки 309 и углеродистая сталь часто используются в разных частях одной и той же конструкции, сочетая в себе высокую термостойкость и коррозионную стойкость.

Автомобильная промышленность: В некоторых выхлопных системах используется нержавеющая сталь марки 309, сваренная с углеродистой сталью, для повышения прочности выхлопных компонентов при высоких температурах.

Методы обработки нержавеющей стали 309

Нержавеющая сталь 309 может быть обработана несколькими способами. Эти процессы улучшают свойства материала, делая его пригодным для определенных применений.

Формирование

Нержавеющая сталь 309 имеет хорошую формуемость благодаря своей аустенитной структуре, что позволяет гнуть, формовать и придавать ей форму без образования трещин. Она подходит для различных процессов формовки, таких как глубокая вытяжка и профилирование. Однако из-за ее высокой прочности может потребоваться большее усилие по сравнению с другими сортами нержавеющей стали.

Резка

Резку нержавеющей стали марки 309 можно выполнять стандартными методами, такими как:

• Плазменная резка
• Лазерная резка
• Водоструйная резка
• Механическая резка с использованием пиления или ножниц

Из-за своей твердости, высокой износостойкости и прочности режущие инструменты должны быть оптимизированы для продления срока службы инструмента. Для точной резки рекомендуются режущие инструменты из быстрорежущей стали или твердосплавные.

Горячая обработка

Нержавеющая сталь 309 хорошо подходит для процессов горячей обработки, таких как ковка, горячая прокатка и т. д. экструзия. Он сохраняет свою прочность при высоких температурах, что делает его идеальным для таких применений.

• Температура ковки: Материал следует нагреть до температуры в диапазоне 1175°C - 1260°C (2150°F - 2300°F). Его следует подвергать горячей обработке при температуре выше 982°C (1800°F), чтобы избежать растрескивания и деформации.
• После горячая обработка: Для предотвращения роста зерен и обеспечения надлежащей микроструктуры рекомендуется охлаждение на воздухе или быстрая закалка.

Холодная обработка

К нержавеющей стали марки 309 можно применять такие методы холодной обработки, как штамповка, волочение и холодная прокатка, но материал будет затвердевать быстрее, чем другие аустенитные стали, из-за более высокого содержания хрома и никеля.

• Наклеп происходит быстро, увеличивая прочность и твердость материала. Промежуточный отжиг может потребоваться для обширных операций холодной обработки.

Термическая обработка

Термическая обработка обычно применяется к нержавеющей стали марки 309 для снятия напряжений и повышения пластичности.

• Отжиг: Полный отжиг осуществляется путем нагрева до 1040°C - 1150°C (1900°F - 2100°F), с последующим быстрым охлаждением (обычно в воде или на воздухе). Этот процесс восстанавливает пластичность материала после холодной обработки и повышает коррозионную стойкость.
• Снятие стресса: Для снятия напряжений после обработки или сварки материал можно нагреть до 400°C - 800°C (750°F - 1475°F).

Обработка поверхности

Нержавеющая сталь 309 может подвергаться различным видам обработки поверхности для улучшения ее внешнего вида или повышения коррозионной стойкости.

• Травление: этот процесс позволяет удалить оксидную окалину после горячей обработки или термообработки.
• Электрополировка: используется для получения гладкой, зеркальной поверхности, повышения чистоты поверхности и коррозионной стойкости.
• Пассивация: усиливает защитный слой оксида хрома на поверхности стали, повышая ее коррозионную стойкость в суровых условиях.

Эти методы гарантируют, что нержавеющая сталь 309 будет оптимально работать в широком спектре высокотемпературных и коррозионно-стойких применений.

Разница между 309 и другими марками

Нержавеющая сталь марки 309 лучше, чем 304?

Да, нержавеющая сталь 309 лучше, чем 304, в условиях высоких температур и коррозионных сред из-за более высокого содержания хрома (22-24%) и никеля (12-15%). Она выдерживает температуры до 1100°C (1900°F), что делает ее идеальной для таких применений, как печи и теплообменники.

Однако для общих применений нержавеющая сталь 304 более универсален, его легче формовать, сваривать, и он более экономичен. Он выдерживает более низкие температуры (до 870°C или 1600°F) и обычно используется в кухонных приборах, предметах домашнего обихода и архитектурном декоре.

Какой сплав лучше подходит для сварки нержавеющей стали: 308 или 309?

Да, нержавеющая сталь марки 309, как правило, лучше подходит для сварки нержавеющей стали с нержавеющей сталью в условиях высоких температур, чем 308.

Нержавеющая сталь 309 имеет более высокое содержание хрома и никеля, чем 308, что обеспечивает ей превосходную термостойкость и стойкость к окислению. Ее часто предпочитают для сварки нержавеющей стали, где соединение может подвергаться повышенным температурам или суровым условиям.

нержавеющая сталь 308 обычно используется для сварки нержавеющих сталей более низкого качества (например, 304) и хорошо работает в стандартных условиях. Однако, если требуется термостойкость или воздействие экстремальных температур, 309 — лучший выбор.

Нержавеющая сталь 309 против 316

нержавеющая сталь 316 содержит молибден, который повышает его коррозионную стойкость и больше подходит для сред, где требуется коррозионная стойкость. С другой стороны, 309 предназначен для высоких температур и не содержит молибдена. 316 используется в морской и химической технологической среде, в то время как 309 используется в футеровке печей и промышленных нагревателях.

Нержавеющая сталь 309 против 310

Нержавеющая сталь 310 содержит большее количество хрома (25%) и никеля (20%) по сравнению с 309, что еще больше повышает ее термостойкость. 310 может выдерживать температуры до 2100°F (1149°C), что делает ее идеальной для экстремально высоких температур, таких как мусоросжигательные печи и котлы. Для сравнения, 309 лучше подходит для немного более низких температурных сред, около 1900°F (1038°C), но по-прежнему отлично подходит для многих промышленных применений с высокими температурами.

Нержавеющая сталь 309 против 321

нержавеющая сталь 321 содержит титан, который предотвращает межкристаллитную коррозию при высоких температурах, что делает его стабильным в средах от 800 до 1500 °F (427-816 °C). В то время как 321 разработан для сопротивления термической усталости и напряжению, сила 309 заключается в его более высокой устойчивости к температуре, что делает его пригодным для компонентов печей и теплообменников. Напротив, 321 часто используется в аэрокосмических приложениях, таких как выхлопные системы и высокотемпературные воздуховоды.

Нержавеющая сталь 309 против 409

нержавеющая сталь 409 — ферритная нержавеющая сталь с пониженным содержанием хрома (10,5–11,75%) и без никеля. Это делает ее менее устойчивой как к коррозии, так и к высоким температурам по сравнению с 309. 409 в основном используется в автомобильных выхлопных системах и промышленных трубах, где окружающая среда менее требовательна с точки зрения тепла и коррозии. Напротив, 309 используется в высокотемпературных приложениях из-за ее превосходной стойкости к теплу и окислению.

Магнитится ли нержавеющая сталь марки 309?

В отожженном виде нержавеющая сталь 309 обычно немагнитна. Однако холодная обработка может вызывать небольшой магнетизм, особенно в приложениях, требующих формовки или обработки.

Ржавеет ли нержавеющая сталь марки 309?

Нержавеющая сталь 309 обладает высокой устойчивостью к ржавчине и коррозии, особенно в условиях высоких температур. Однако, как и все виды нержавеющей стали, она может ржаветь, если подвергается воздействию сред, содержащих высокие концентрации хлорида или других едких веществ, особенно при неправильной обработке или обслуживании.

309 Производители нержавеющей стали

SteelPRO Group — ведущий мировой производитель и поставщик изделий из нержавеющей стали марки 309. Будучи одним из ведущих китайских производителей нержавеющей стали марки 309, их специализированный завод по производству пластин из нержавеющей стали марки 309 обеспечивает первоклассные стандарты производства, отвечая требованиям различных высокотемпературных применений.

Высококачественная продукция: Компания SteelPRO Group поставляет пластины, листы, прутки и рулоны из высококачественной нержавеющей стали марки 309, гарантируя надежную работу и соответствие международным стандартам.

Ведущий китайский производитель: Являясь надежным производителем нержавеющей стали марки 309 в Китае, они предлагают крупномасштабное высококачественное производство с применением передовых технологий, обслуживая как внутренний, так и международный рынки.

Специализированная фабрика: Их завод по производству нержавеющей стали 309 специализируется на производстве изделий по индивидуальным размерам. 309 труб, пластины, прутки и т.д., для сложных применений, таких как печи и теплообменники.

Полный ассортимент продукции: SteelPRO Group предлагает широкий ассортимент форм из нержавеющей стали марки 309, гарантируя клиентам возможность получения всех необходимых материалов от одного надежного поставщика.

Индивидуальные решения: Благодаря гибким производственным возможностям они предлагают индивидуальные решения, соответствующие требованиям конкретных проектов, гарантируя клиентам получение именно того, что им нужно.