09/309S合金(UNS/S30908)奧氏體不銹鋼是用于高溫應用的常用合金。其高鉻鎳含量提供了可比的耐蝕性、優異的抗氧化性,以及比普通奧氏體合金304的室溫強度更大的部分室溫強度。
一般性質
309合金(UNS)是一種奧氏體不銹鋼,用于高溫耐腐蝕應用。合金在非循環條件下,可抵抗1900°f(1038°c)氧化。頻繁的熱循環使氧化電阻降低到大約1850°f(1010°c)。
309合金由于其鉻含量高、鎳含量低等特點,可用于含硫氣氛1832°f(1000°c)。該合金不推薦用于高滲碳氣氛,因為它僅表現出適度的耐碳吸收能力。309合金可用于輕微氧化、氮化、固井和熱循環應用,但服務溫度必須降低。
當加熱1202~1742°f(650~950°c)時,合金受σ相析出。在2012~2102°f(1100~1150°c)下的溶液退火處理將恢復一定程度的韌性。
309S(UNS)是合金中低碳的一種。它用于制造方便。309H(UNS)是一種高碳改性,用于增強蠕變抗力。大多數情況下,板材粒度和碳含量都能滿足309S和309H要求。
309合金可以通過標準車間制造實踐方便地焊接和加工。
耐蝕性
濕腐蝕
309合金不是用于在潮濕腐蝕性環境中服役的。高碳含量是提高蠕變性能的主要因素,對水的耐蝕性有不利影響。合金在高溫下長期暴露后易發生晶間腐蝕。然而,由于其鉻含量高(23%),309合金比大多數耐熱合金耐蝕性強。
高溫腐蝕
合金309在大多數服役條件下抵抗高溫腐蝕。操作溫度如下:
氧化條件(zui大硫含量-2 g/m3)
1922°f(1050°c)連續服務
2012°f(1100°c)峰值溫度
氧化條件(zui大硫大于2 g/m3)
1742°f(950°c)Max溫度
低氧氣氛(zui大硫含量-2 g/m3)
1832°F(1000°C)Max溫度
滲氮或滲碳氣氛
1562-1742°f(850-950°c)Max
合金在還原、氮化或滲碳氣氛下不具有合金600(UNS)或合金800(UNS),但在這些條件下,合金性能優于大多數耐熱不銹鋼。
蠕變特性
典型蠕變特性
溫度 | 蠕變應變 | 蠕變-應力-應力 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|
°C | F° | 1000 h | 10000 h | 100000 h | 1000 h | 10000 h | 100000 h |
600 | 1112 | 120 | 80 | 40 | 190 | 120 | 65 |
700 | 1292 | 50 | 25 | 20 | 75 | 36 | 16 |
800 | 1472 | 20 | 10 | 8 | 35 | 18 | 7.5 |
900 | 1652 | 8 | 4 | 3 | 15 | 8.5 | 3 |
1000 | 1832 | 4 | 2.5 | 1.5 | 8 | 4 | 1.5 |