Детали трубопроводов AISI 309

Содержание

1. Расшифровка
2. Химический состав
3. Аналоги
4. Эксплуатационные характеристики
5. Область применения
6. Модификации

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/см³. 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.