Сталь aisi 309 характеристики

Обновлено: 26.04.2024

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: