Сталь aisi 309 характеристики
По умолчанию детали трубопроводов AISI 309 обладают высокой коррозионной стойкостью, не образуют окалину при температурах +950°С, сохраняя при этом конструкционную прочность. Дымоходы из трубы и фитингов этого сплава стоят дорого, но служат в полтора раза дольше, чем изделия из 304 стали.
Расшифровка
Условное обозначение AISI 309, принятое в одноименной группе стандартов США, расшифровывается следующим образом:
· три цифры используются только для нержавеющих сталей;
· серия 300 имеет аустенитную структуру;
· внутри серии сплав находится посередине модельного ряда между 304 и 310, 316 сталями;
· после трех цифр может стоять буква, указывающая на нестандартное содержание углерода или сопутствующих химических элементов.
Например, L и S являются индикаторами низкого (меньше 0,03%) или нормального (ниже 0,08%) содержания углерода. Буква Н указывает на то, что углерод может содержаться в этой стали в широком диапазоне. Высокий процент азота, фосфора и серы обозначается литерами N и F, соответственно.
Маркируют отвод AISI 309 в основном европейские и азиатские производители. В РФ чаще указывается марка нержавеющей стали 20Х20Н14С2, являющаяся аналогом этого сплава.
Химический состав
В нержавеющей стали AISI 309 содержатся следующие химические элементы в указанных пропорциях:
· железо (Fe) – от 62 до 74,6%;
· хром (Cr) – 19 – 21%;
· сера (S) – менее 0,015%;
· фосфор (P) – менее 0,045%;
· азот (N) – менее 0,11%;
· марганец (Mn) – около 2%;
· кремний (Si) – от 1,5 до 2,5%.
Таким образом, детали трубопроводов AISI 309 обычно изготавливаются из поковок, штампованных и литых заготовок. Благодаря немагнитным свойствам сплава из него изготавливают нагревательные элементы печей.
Аналоги
По стандарту Евросоюза AISI 309 обозначается, как 1.4828, в немецком DIN для внутригосударственного использования этот сплав маркируется X15CrNiSi20-12. В России и странах СНГ данная нержавейка соответствует марке 20Х20Н14С2.
Материал на 15% стоит дороже AISI 304, но обладает высоким ресурсом. В бурении и освоении скважин отвод нержавеющий AISI 309 применяется для обвязки манифольдов и устьевых арматур различного типа.
Эксплуатационные характеристики
Для категории нержавеющих сталей основными свойствами являются коррозионная стойкость, жаропрочность и окалиностойкость. Марка AISI сочетает три этих качества за счет высокого содержания легирующих добавок:
· хромоникелевая сталь обладает гомогенным уплотнением;
· окалиностойкость повышается при одновременном содержании хрома и кремния;
· хром увеличивает и жаропрочность, и жаростойкость;
· аустенитная структура устойчива к химической, межкристаллитной, электрохимической коррозии.
Единственным минусом сплава является тот факт, что фланец AISI 309 увеличивает стоимость реализации проекта трубопровода.
Механические свойства жаропрочной стали 309 соответствуют следующим значениям:
· 30% относительного удлинения;
· Низкие магнитные свойства (проявляются только после механической обработки);
· 217 HB и 95 HRB твердости по Бриннелю и Роквеллу, соответственно;
· 230 МПа предел текучести;
· 550 МПа сопротивление на разрыв.
Плотность стали AISI 309 выше среднего значения для легированного конструкционного материала – 7,8 г/см 3 . Что обусловлено мелкозернистой аустенитной его структурой.
Область применения
Нержавейка AISI 309 выдерживает высокие температуры и не боится концентрированных кислот. Поэтому чаще всего сплав используется для серийного выпуска трубопроводных деталей и корпусных элементов арматуры, дымоходов и труб химических, пищевых производств.
Заказывают детали трубопроводов AISI 309 для технологических линий машиностроительного, автомобильного производства, приборостроения, нефтехимической промышленности.
Модификации
Известна единственная разновидность коррозионно-стойкой стали AISI 309S с более высоким содержанием никеля и/или остальных легирующих добавок. Буква S в маркировке указывает на нормальное содержание углерода. То есть, по умолчанию количество этого элемента находится в сплаве в пределах 0,08%.
По европейскому стандарту это соответствует 1.4833. Труба и фитинги из этой нержавейки выдерживают температуру +1050°С в дымоходах тепловых агрегатов, работающих на жидком и газообразном топливе.
Другими словами, сталь AISI 309S является кислотостойкой, криогенной, жаростойкой, относится к А5 категории аустенитного класса. Соответственно, используется отвод AISI 309S чаще всего в дымоходах, на тепловых, атомных станциях, в паропроводах, теплопроводах, химическом и пищевом производстве, на нефтехимических и перерабатывающих углеводороды комплексах.
Сталь AISI 309 / SS 309
Характеристики марки стали 309 / SS 309
ASTM A240 - Стандартные спецификации на хром- и никель-хромовые, хром- и марганец-никелевые нержавеющие стали для пластин, листов, полос, служащих для изготовления сосудов, работающих под давлением, а также для общего применения
ASTM A276 - Стандартные спецификации на готовые необработанные горячим или холодным методом бруски и блюмы, кроме кованых (вторично) брусков
ASTM A403 - Стандартные спецификации для кованых фитингов из аустенитной нержавеющей стали, предназначенных для трубопроводов
Сталь aisi 309 относится к классу хромникелевых аустенитно-ферритных сталей. Характеризуется сталь аиси 309, как жаропрочная (до 900-1000°С) высоколегированная сталь с высокой устойчивостью к окислению и повышенным температурам.
Химический состав в % стали 309
| C | Mn | P | S | Si | Cr | N | Ni | Fe |
| 1,5-2,5 | 19,0-21,0 | 11,0-13,0 | Остальное |
Механические свойства материала 309
| Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа | 550 |
| Предел текучести, 0,2%, МПа | 230 |
| Твердость по Роквеллу, HRB макс. | 95 |
| Твердость по Бриннелю, HB тип. | 217 |
| Магнитные свойства | Минимальные |
| Относительное удлинение, мин., % | 30 |
Физические свойства
Плотность стали (вес) 309 - 7,8 г/см 3 .
Характеристики при повышенных температурах
| Температура, °C | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Предел текучести, МПа | 80 | 25 | 10 | 4 |
| Температура, °C | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Предел прочности, МПа a | 120 | 36 | 18 | 8,5 |
| Предел прочности, МПа b | 65 | 16 | 7,5 | 3 |
a деформация в 1% за 10000;
b деформация в 1% за 100000.
Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 309
| Германия | X12CrNi23-13 |
| Европейские (EN) | 1.4833 |
| Япония (JIS) | SUS 309 |
| Россия (ГОСТ) | 20Х23Н13 |
Сфера применения
Нержавеющая сталь aisi 309 обладает отличными техническими характеристиками, в том числе, стойкостью к науглероживающим, азотистым и бедным кислородом газам. Благодаря этому нержавейка аиси 309 нашла применение:
- в нефтегазовой, химической и горнорудной промышленности;
- в изготовлении деталей для работы при высоких температурах в слабонагруженном состоянии;
- в машиностроении и автомобилестроении;
- в изготовлении цепей, деталей печных конвейеров и печной арматуры, решеток и просеивающих деталей;
- в изготовлении ящиков для цементации.
Сварка
Нержавеющая сталь 309 легко сваривается стандартными методами. Не требует предварительного нагрева. Повторной термообработки после сварки сталь аиси 309 также не требует.
Обработка
Отжиг: при температуре 1050°C-1150°C; охлаждение - на воздухе или в воде.
К сведению: в диапазоне 650 – 850 °C есть вероятность сигмаобразного охрупчивания, что приведет к потере вязкости.
Горячая обработка: при температуре 800-1150°C.
Холодная обработка: ss 309 сталь пластична и легко поддается формовке.
Детали трубопроводов AISI 309
Читайте также: