Сталь aisi 409 магнитится
Обновлено: 19.04.2024
В данном случае мы сравниваем aisi 409 430. Сравнение любых сталей необходимо проводить, анализируя их химический состав, так как именно этот показатель является основополагающим при определении свойств металлов, и впоследствии – их сферы применения.
Химический состав aisi 409 430
Оба рассматриваемые сплава относятся к классу ферритных хромистых коррозионностойких, жаропрочных сталей.
AISI 409/AISI 430
- Углерод – 0,03 %/0,12 %
- Хром – 12,0-14,0 %/16,0-18,0 %
- Медь – до 0,3 %/отсутствует
- Никель – до 0,6 %/отсутствует
- Титан – до 0,2 %/отсутствует
Полный перечень химических составов см. табл.
| Марки | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Fe |
| AISI 409 | 18,0-20,0 | 8,0-10,5 | Остальное | |||||
| AISI 430 | 16,0-18,0 | - | Остальное |
По основным составляющим сплавов, видно, что сталь 409 является малоуглеродистой с легирующими добавками титана и меди, но с пониженным по сравнению с 430 содержанием хрома. Естественно, что такие отличия при схожести остальных показателей сказываются на свойствах обоих металлов.
Свойства aisi 409 430
При похожих свойствах, сталь aisi 409 имеет преимущества, что обусловлено легирующей добавкой титана. Он обеспечивает металлу дополнительную прочность и надёжность конструкций, выполненных из данного сплава. Небольшое количество меди в составе 409 также упрочняет этот сплав.
Кроме того, AISI 409 является сверх малоуглеродистой сталью, что тоже влияет на её свойства –повышена ударная вязкость, обеспечена устойчивость к трещинообразованию. Кроме того, она отлично сваривается, так как этот показатель напрямую зависит от процента углерода в сплаве, который при повышении его содержания в металле отрицательно сказывается на склонность к сварке. Способствует хорошей свариваемости и наличие небольшого количества никеля в сплаве.
Данную сталь легко подвергать деформированию, она пластична, и сохраняет свою структуру при любых видах обработки – сверлении отверстий, вытяжке, штамповке и пр.
При этом, выбирая 409 или 430 сталь для изготовления конструкций, необходимо точно знать, в каких условиях они будут эксплуатироваться. Так как, например, в сплаве AISI 430 высокое, по сравнению с 409, содержание хрома. А это означает, что данный металл характеризуется большей стойкостью к коррозии, включая межкристаллитную, к агрессивному воздействию кислот, солевых и щелочных растворов, к негативному атмосферному влиянию. AISI 430 имеет абсолютную стойкость к кислотам азота различных концентраций, вплоть до 60 % при 50 °С. Она нейтральна в водных аммиачных растворах любой концентрации при 100 °С. Не подвержена коррозии в смеси кислот серы и азота.
А 409 можно использовать только для производства конструкций, деталей, эксплуатация которых будет проходить в слабо агрессивных средах.
Поэтому проводить между aisi 409 и 430 сравнение можно только зная, в каких условиях будут работать конструкции, и только после этого определять, какой из сплавов использовать для производства.
Сферы применения. 409 или 430 сталь
За счёт особенностей своего химического состава металл 409 рационально использовать для изготовления сварных конструкций – в строительстве. Благодаря высокой пластичности его применяют для изготовления деталей и элементов, которые подвергаются нагрузкам ударного происхождения - элементы прессов, турбин и пр.
В свою очередь конструкции из стали AISI 430 целесообразно изготавливать для возведения трубопроводов для транспортирования газа, агрессивных сред, нефтепродуктов.
AISI 409
AISI 409 - стабилизированная титаном ферритная хромистая коррозионностойкая сталь общего применения (в соответствии со стандартом ASTM A240), в которой сочетаются:
- высокие прочностные и механические свойства;
- коррозионная стойкость, в том числе атмосферная;
- обрабатываемость (хорошая пластическая деформируемость; применимость к процессам вытяжки, штамповки, перфорации в ней отверстий и т.п.).
Химический состав
| Содержание элемента(%) | C | Mn | Si | P | S | Cr | Ti |
| минимальное значение | - | - | - | - | - | 10,5 | %Сх6 |
| максимальное значение | 0,08* | 1,00 | 1,00 | 0,045 | 0,045 | 11,75 | 0,75 |
* реально содержит сверхмалое количество углерода (< 0,03%).
Области промышленного применения стали AISI 409
Данная марка нержавеющей стали нашла применение в следующих областях промышленности:
- гражданское машиностроение;
- архитектура и дизайн;
- пищевая промышленность;
- автомобилестроение (системы выхлопа и т.п.);
- изготовление контейнеров;
- химическое и нефтехимическое производство (заменитель стали 08Х13);
- бумажное производство (размол бумажной массы);
- обработка бытовых и канализационных отходов, и т.д.
- горное дело (и все что с ним связано, включая шахтовые разработки и т.п.)
- прочие.
Сталь AISI 409 может быть использована для изготовления технологического оборудования, применяемого на различных этапах пищевого производства (мойка или гигиеническая обработка сырья, продуктов и оборудования, измельчение, разделение и сортировка продукции, смешивание, тепловая обработка, расфасовка и упаковка, транспортировка и т.д.). На данную марку стали имеется санитарно-эпидеомиологическое заключение Министерства здравоохранения о возможности ее использования в контакте с пищевыми продуктами.
В общем случае, применение экономнолегированных безникелевых нержавеющих сталей (аналогов стали 409) в пищевой и перерабатывающей отраслях промышленности регламентировано стандартами и другими нормативными документами. Например, ГОСТ 27002 "Посуда из коррозионно-стойкой стали" указывает на то, что "для изготовления корпусов и крышек посуды, должны применяться стали марок 08Х13, 12Х13 и др. ".
Стали серии AISI 400 (в том числе и сталь 409) не только могут быть использованы в качестве заменителей никельсодержащих марок, но и, превосходя последние по ряду свойств, часто оказываются незаменимыми при производстве оборудования пищевой промышленности. Например, по сравнению с никельсодержащими аустенитными сталями, хромистые стали обладают низким коэффициентом термического расширения (КТР) и повышенной теплопроводностью (таблица 3), что предопределяет их преимущественное использование (в том числе и трубного проката) в таких теплообменных конструкциях как охладительные градильни и т.п. Низкий КТР обеспечивает более надежное фиттинговое крепление и обеспечивает ускоренный теплообмен в системах охлаждения пищевых резервуаров (системы с охлаждением гликолем, водой и другими охлаждающими средами). Сварные конструкции и трубопроводы из хромистых сталей существенно меньше изменяют размеры при колебаниях температуры, что предопределяет снижение разрушающих усталостных нагрузок при перепадах температуры и предотвращает возможные утечки из гидравлических соединений.
Сталь AISI 409 может заменить сталь марки 08Х13, которая включена в перечень материалов, используемых для изготовления сосудов, работающих под давлением (Постановление Госгортехнадзора России № 20 от 18.04.95 г., ПБ 10-115-96, "ПРАВИЛА УСТРОЙСТВА И БЕЗОПАСНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ СОСУДОВ, РАБОТАЮЩИХ ПОД ДАВЛЕНИЕМ"). Может применяться для изготовления различных конструкций нефтегазового машиностроения (рамки для каплеулавливателей в нефтяных сепараторах, тарелки и насадки ректификационных колонн и т.д.).
Сталь AISI 409 прекрасно зарекомендовала себя как материал устойчивый в газовых средах, образующихся при сжигании различного топлива. Эти среды могут содержать продукты полного (двуокись углерода, водяной пар, азот и т.п.) и неполного (оксид углерода, углеводороды, окислы азота, двуокись серы, сероводород и т.д.) сгорания. Применяется для изготовления корпусов и труб систем нейтрализации, рециркуляции, улавливания и выхлопа отработавших газов. Сложные окислительно-восстановительные высокотемпературные каталитические реакции и наличие агрессивных газовых сред диктуют непременное использование экономнолегированной коррозионностойкой стали AISI 409 в качестве конструкционного материала для изготовления выхлопных систем, а также для печного и сопутствующего оборудования (вытяжные короба, дымоходы и т.п.).
Свойства при повышенных температурах
Сталь AISI 409 не упрочняется термообработкой и обладает хорошей стойкостью к образованию окалины вплоть до 7000, сохраняя свои полезные эксплуатационные механические свойства до высоких температур.
Данная сталь имеет хорошую стойкость к окислению при относительно высоких температурах и сохраняет высокие эксплуатационные характеристики в условиях, при которых углеродистые и марганцовистые стали не могут быть использованы.
Сталь 409 классифицируется как жароостойкая при периодической эксплуатации до 815°C и при непрерывной эксплуатации вплоть до 700°C. Однако, реальные температуры эксплуатации зависят от среды эксплуатации.
Сталь AISI 409 используется только в окислительных и нейтральных средах и не может быть использована в восстановительной среде. Вплоть до 5000 С не наблюдается явно выраженной ползучести, но свыше данной температуры механические свойства быстро деградируют. При температуре свыше 500 и при наличии высоких нагрузок следует использовать жаропрочные стали.
Физические свойства стали марки AISI 409
| Плотность (кг/м3) | Модуль упругости (ГПa) | Усредненный коэффициент термического расширения x (10-6/oC) | Теплопроводность (Вт/м K) | Удельная теплоемкость 0-100°C (Дж/кгK) | |||
| 0-100°C | 0-300°C | 0-500°C | 100°C | 500°C | |||
| 7800 | 200 | 11.0 | 11.7 | 12.4 | 25.8 | 27.5 | 460 |
Сталь марки AISI 409 является ферромагнетиком (магнитится).
Обработка и некоторые технологические свойства стали AISI 409
Наиболее эффективными способами являются резка гильотиной или абразивом с использованием специально предназначенных бесприжоговых дисков на основе SiO2 или Al2O3, а также плазменная безкислородная азотная резка.
Пластическая деформация
Более высокий технический предел прочности подразумевает и более высокие усилия деформирования по сравнению с углеродистыми сталями. При изгибе данной стали важно поддерживать минимальный внутренний радиус изгиба равным двум толщинам материала. Последующий выгиб в обратную сторону не рекомендуется - зона изгиба в этом случае нуждается в подогреве до 1500 С. Можно избежать появления краевых трещин, если при резке изогнутого металла, резать его не с внутреннего радиуса, а с внешнего. Этот тип трещинообразования может быть исключен, если подшлифовать внешний радиус и снять таким образом концентратор напряжений.
Эта сталь прекрасно сваривается любыми известными способами. При условии если предприняты послесварочные операции протравливания/очистки и пассивации, не будет иметь место потеря коррозионных свойств в месте сварки (включая зону термического влияния).
Оптимально использовать дуговую сварку в инертных газах при соблюдении минимального энерговклада в свариваемый шов. Рекомендуется сварка "сверху" (то есть, когда свариваемая поверхность расположена ниже сварочного инструмента). В качестве присадочного материала можно использовать аустенитную проволоку 309L, Cв-07Х25Н13, Св-08Х25Н13БТЮ и т.п.
Для того, чтобы гарантировать адекватную коррозионную стойкость необходимо убрать окалину и цвета побежалости травлением или механической обработкой щетками из нержавеющей стали и пропассивировать холодным 10-20% раствором азотной кислоты. Необходима последующая тщательная промывка холодной водой и сушка.
Механическая обработка
Уменьшенный деформационный наклеп, по сравнению с аустенитной сталью, предполагает необязательность использования специального инструмента и СОЖ. Низкие скорости обработки и небольшая подача резца, при достаточном количестве охлаждающей эмульсии, исключают любые проблемы при механической обработки стали.
Крепеж, сочленение
Если скрепленные болтами конструкции будут использованы во влажной атмосфере, настоятельно рекомендуется применять влагонепроницаемые прокладки (например, резина).
Повышенная хрупкость из-за крупнокристаллической структуры. Cклонна к межкристаллитной коррозии по границам зерен из-за обеднения хромом их границ. Межкристаллитная коррозия обусловлена тем, что часть хрома около границ зерна взаимодействует с углеродом и образует карбиды. Концентрация хрома в твердом растворе у границ становится меньше 13 % и сталь приобретает отрицательный потенциал. Из-за склонности к росту зерна ферритные стали требуют строгих режимов сварки и интенсивного охлаждения зоны сварного шва. Недостатком является и склонность к охрупчиванию при нагреве в интервале температур 450 - 500°С.
AISI 304 и 409 сравнение сталей
Сравнение данных металлов можно проводить по их химическому составу, их эксплуатационных свойств, зависящих от наличия тех или иных добавок в обоих сплавах, и, как следствие, по их применению в разных областях промышленности. Так, aisi 409 304, сравнение которых мы предлагаем, характеризуются стойкостью к коррозии и жаропрочностью. При этом 304 сплав относят к пищевому, а 409 – к технической нержавейке.
Особенности химического состава aisi 409 и 304
Без преувеличения можно сказать, что AISI 304 наиболее популярный класс нержавеющей жаростойкой аустенитной стали. Основные элементы в её составе, влияющие на свойства, это:
- до 10 % хрома;
- 17–19 % никеля;
- до 0,08 % углерода.
Такой состав и специальные условия обработки – основные факторы, обеспечивающие прочность и высокие технологические, и эксплуатационные характеристики этого металла.
AISI 409 относится к классу нержавеющих ферритных сталей, стабилизированных титаном.
Основные элементы в её составе, оказывающие влияние на свойства:
- Хром - 10,5-11,7
- Никель – до 1 %
- Углерод – до 0,08 %
- Титан – 0,75 %.
Полный химический состав aisi 409 304, разница в добавках, представлены в табл.
| Марки | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Ti | Fe |
| AISI 304 | 18,0-20,0 | 8,0-10,5 | - | Остальное | |||||
| AISI 409 | 10,5-11,7 | Остальное |
Обе рассматриваемые стали отличаются высоким содержанием хрома и низким процентным содержанием углерода, что обеспечивает им большую стойкость к коррозии.
Эксплуатационные свойства aisi 409 304, сравнение
Химический состав является основным фактором, который обуславливает все особенности конструкций и элементов из сплавов, свойства и характеристики.
Подробные свойства каждого рассматриваемого металла даны в табл. И ГОСТах.
Их эксплуатационные свойства во многом схожи, но есть у 409 304 отличия. Так, наличие никеля в стали AISI 304 обеспечивает ей большую пластичность и вязкость, чем характеризуется AISI 409.
Сплав AISI 409 может даже заменять никельсодержащую сталь AISI 304 в пищевой промышленности.
Упрочнение 409 стали титаном сильно увеличивает его прочность. А AISI 304 характеризуется простой обработкой. Но показатель её твёрдости меньше.
Для использования сталь 304 существенно дороже (за счёт большого процента никеля), но она незаменима для производства конструкций, к которым предъявляют высокие требования по технологичности.
Схожесть конструкций и деталей из aisi 409 и 304 в процессе эксплуатации и изготовлении:
- прочность и надёжность;
- стойкость к коррозии, в том числе – к межкристаллитной;
- устойчивость к механическим нагрузкам;
- отличная обрабатываемость - вытяжка, обработка, штамповка и пр.
Сферы применения aisi 409 aisi 304
Особенности химического состава, методов изготовления и свойств AISI 304 дают возможность использовать её в широком спектре различной промышленности.
- За счёт стойкости к агрессивному влиянию, сплав подходит для изготовления конструкций и элементов для эксплуатации в сложных условиях.
- За счёт экологической безопасности – широкое применение в пищевой промышленности.
- Корпуса и элементы в тяжёлой промышленности.
- В строительстве – конструкции, краны, монорельсы.
Этот металл незаменим в пищевой отрасли, в медицине, в химической, нефтяной отрасли, при производстве бытовой техники.
Сталь 409 универсальна для общего применения в строительстве, машиностроении, горнодобывающей и пищевой отраслях.
Какую марку стали выбрать?
AISI-430 и AISI 409 – обладает умеренными антикоррозионными свойствами и жаростойкостью до 450 С. В дымоходах ее можно применять только для газовых котлов с низкой интенсивностью эксплуатации (периодическое использование, например в загородном доме на время выходных). Это сталь общего применения, из которой также можно делать бытовые вытяжки, наружные кожухи.
AISI-439 – благодаря небольшому количеству добавок никеля и титана применима для бюджетных дымоходов (но с условием образования небольшого количества конденсата).
AISI-321 – является коррозионно-устойчивой, кислотостойкой и жаропрочной из-за большого объема никеля и титана в своем составе. Трубы и дымоходы из нее обладают повышенным сроком службы и могут работать при температуре 600. 800°С.
AISI-316 – наличие молибдена повышает коррозионную стойкость, прочность и вязкость стали. Является оптимальным вариантом для дымоходов дизельных и газовых котлов.
ДЛЯ ТЕХ, КОМУ ИНТЕРЕСНО РАЗОБРАТЬСЯ :
При горении топлива в печах и каминах выделяется целый ряд кислот, агрессивно воздействующих на металл. Они входят в состав конденсата, оседающего на внутренних стенках дымохода, и вызывают быструю коррозию.
Какие кислоты образуются при горении:
- Азотная – результат реакции оксида азота (NO2) с водяным паром (Н2О);
- Серная – результат реакции оксида серы (SO3) и воды;
- Угольная - результат реакции оксида углерода (CO2) и воды.
Чтобы противостоять постоянному воздействию кислот в сталь добавляют различные антикоррозионные добавки. Их содержание определяет отечественный стандарт ГОСТ или аналогичный американский стандарт AISI.
Как выбрать правильную марку стали для дымохода?
Что выбрать: дымоход из стали марки AISI 321 толщиной 0,5 мм или AISI 430 толщиной 1 мм?
Большинство покупателей выберут сталь толщиной 1 мм. Ведь чем толще, тем надежнее. А на самом деле все обстоит с точностью наоборот! И дело тут в составе стали.
Смотреть нужно не столько на толщину, сколько на кислотостойкость и жаростойкость металла.
| Марка стали | Aisi 409 | Aisi 430 | Aisi 201 | Aisi 444 | Aisi 304 | Aisi 321 | Aisi 316 | Aisi 309/310 |
| Содержание хрома (Cr) | 12% | 17% | 15% | 18% | 18% | 18% | 17% | 24% |
| Содержание никеля (Ni) | - | - | 1% | - | 8% | 10% | 12% | 20% |
| Содержание титана (Тi) | - | - | - | 1% | - | 1% | - | - |
| Содержание молибдена (Mo) | - | - | - | 2% | - | - | 2% | - |
| Коррозионная стойкость (слабо агрессивная среда) | очень низкая | очень низкая | очень низкая | + | хорошая | хорошая | + | + |
| Кислотоустойчивость (агрессивная среда) | - | - | - | отличная | - | - | отличная | хорошая |
| Температура | - | - | - | до 400 | до 450 | до 700 | до 450 | до 1000 |
| Жаростойкость | низкая | средняя | средняя | средняя | хорошая | - | хорошая | - |
| Жаропрочность | - | - | - | - | - | хорошая | - | отличная |
| Действия магнита | магнитится | магнитится | не магнитится | магнитится | не магнитится | не магнитится | не магнитится | не магнитится |
| При внешнем контуре в утепленных дымоходах | большая коррозия | следы коррозии | следы коррозии | - | изменения не заметны | - | - | - |
| Жидкое топливо | - | - | - | + | - | - | + | - |
| Газ | - | - | - | + | + | + | + | + |
| Древесина | - | - | - | - | - | + | - | + |
| Уголь | - | - | - | - | - | - | - | + |
Краткие выводы из данной таблицы:
AISI-430 – обладает умеренными антикоррозионными свойствами и жаростойкостью до 450 С. В дымоходах ее можно применять только для газовых котлов с низкой интенсивностью эксплуатации (периодическое использование, например в загородном доме на время выходных). Это сталь общего применения, из которой также можно делать бытовые вытяжки, наружные кожухи.
AISI 304 – - это высоколегированная хромникелевая нержавеющая сталь. Кроме того она является аустенитной сталью с низким содержанием углерода. В отличие от других марок сталей, сталь AISI 304 востребована, из-за своего высокого качества и приемлемой цене. В производстве дымоходов эта сталь незаменима в качестве внешнего кожуха.
AISI 409 – - бюджетная жаростойкая нержавеющая сталь общего применения с довольно низкими показателями. Она находит применение в областях с мягко коррозийной средой, или где необходимо сопротивление в умеренных температурах.
Теперь вы понимаете почему даже при толщине в 0,5 мм дымоход из AISI 321 прослужит дольше, чем из AISI 430. Высокое содержание никеля обеспечивает ей долговечность и кислотостойкость.
Рекомендации по маркам сталей, используемым при производстве дымоходов
| Тип установки | Температура отходящих газов,°C | Толщина базальтовой теплоизоляции, мм | Марка стали |
| Конденсационные газовые котлы | 60 | 30 | AISI 304, AISI 316 |
| Дизельные котлы | 150—250 | 30 | AISI 316 |
| Газовые котлы | 110—180 | 30 | AISI 304, AISI 316 |
| Газопоршневые установки | 450—600 | 50 | AISI 304, AISI 316 |
| Дизельгенераторные установки | 450—600 | 50 | AISI 316 |
| Газотурбинные установки | 450—600 | 50 | AISI 316 |
| Твердотопливные котлы, Банные печи | 500—700 | 50—100 | AISI 304, AISI 430 |
| Камины | 500—600 | 50—100 | AISI 304, AISI 430 |
Специалисты компании ооо "АРТ-ИЗБА" открыты к вашим вопросам и подберут систему и модель, оптимально подходящую особенностям вашего объекта и целевому назначению.
Сталь AISI 409
Характеристики марки стали AISI 409
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 A268 - Стандартные спецификации для бесшовных и сварных труб из ферритной и мартенситной нержавеющей стали для общего применения
ASTM A803 - Стандартные спецификации для бесшовных и сварных труб из нержавеющих ферритных сталей для нагревателей и систем подачи воды
Сталь AISI 409 – нержавеющая ферритная сталь, стабилизированная титаном, с большим содержанием хрома в составе. Сталь аиси 409 обладает высокой прочностью, устойчивостью к атмосферной и межкристаллитной коррозии.
Химический состав в % стали AISI 409
| C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Ti | Fe |
| 10,5-11,7 | Остальное |
Механические свойства материала AISI 409
| Предел прочности (временное сопротивление разрыву), мин., МПа | 400-560 |
| Предел текучести, 0,2%, МПа | 205 |
| Твердость по Бринеллю, HB макс, макс. | 180 |
| Твердость по Роквеллу, HRB макс, макс. | 74 |
| Магнитные свойства | Ферромагнетик |
| Относительное удлинение, мин., % | 20 |
Физические свойства
Плотность стали (вес) 409 - 7,73 г/см 3 .
Ближайшие эквиваленты (аналоги) AISI 409
| Европейские (EN) | 1.4512 |
| Япония (JIS) | SUS 409 |
| Россия (ГОСТ) | 08Х13 |
Сфера применения
Нержавеющая сталь aisi 409, благодаря высокой устойчивости к коррозии и повышенным температурам, стойкостью к окислению и соответствию санитарно-гигиеническим нормам, зарекомендовала себя, как универсальная сталь для общего использование. Применение нержавейка 409 нашла там, где невозможно использовать углеродистые и марганцевые, а именно:
- в химической, горно-металлургической и нефтехимической промышленности;
- в гражданском машиностроении, автомобилестроении, архитектуре и дизайне;
- в пищевой промышленности и целлюлозно-бумажном производстве;
- в организации фасовочных и упаковочных линий;
- в изготовлении контейнеров для хранения, бытовых печей, вытяжек и дымоходов, предметов домашнего обихода;
- в переработке отходов (бытовых и промышленных);
- в изготовлении деталей и изделий, подвергающимся нагрузками действию агрессивных сред.
Нержавейка aisi 409 – сталь, устойчивая в газовых средах, образующихся при сжигании топлива. Поэтому она применяется для изготовления корпусов и труб систем нейтрализации, рециркуляции, выхлопа отработавших газов.
Сварка
Сталь aisi 409 отлично сваривается всеми методами. Оптимально – дуговая сварка в инертных с минимальным энерговкладом в шов. Сварные швы очищают от окалины и производят пассивацию. Если очистка и пассивация произведены – коррозийные свойства стали не утрачиваются.
Обработка
Отжиг: при температуре 850- 925°C; охлаждение - на воздухе.
Пассивация: 10-20% раствор HNO3.
К сведению: после пассивации необходима тщательная промывка холодной водой и сушка.
Читайте также: