Edelstahl 309/309S

Allgemeine Eigenschaften

Alloy 309 (UNS S30900) ist ein austenitischer Edelstahl, der speziell für Hochtemperatur-Korrosionsbeständigkeitsanwendungen entwickelt wurde. Hier sind einige wichtige Punkte über Alloy 309:Alloy 309 weist eine gute Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen auf. Es kann Oxidation bis zu 1900 °F (1038 °C) unter nicht-zyklischen Bedingungen standhalten. Häufige Temperaturwechsel können jedoch die Oxidationsbeständigkeit auf etwa 1010 °C (1850 °F) verringern. Schwefelhaltige Atmosphären: Aufgrund ihres hohen Chrom- und niedrigen Nickelgehalts kann Alloy 309 in Umgebungen mit einem Schwefelgehalt von bis zu 1000 °C (1832 °F) eingesetzt werden. Dadurch eignet es sich für Anwendungen, bei denen schwefelhaltige Atmosphären vorhanden sind. Aufkohlungsatmosphären: Die Legierung 309 wird nicht für den Einsatz in stark aufkohlenden Atmosphären empfohlen, da sie nur eine mäßige Beständigkeit gegen Kohlenstoffaufnahme aufweist. Es bietet möglicherweise keinen ausreichenden Schutz gegen Kohlenstoffdiffusion und anschließende Aufkohlung. Anwendungen: Alloy 309 kann in leicht oxidierenden, nitrierenden, zementierenden und thermischen Zyklenanwendungen eingesetzt werden. Allerdings muss die maximale Betriebstemperatur in diesen Anwendungen im Vergleich zu nicht zyklischen Bedingungen reduziert werden. Bei Erwärmung zwischen 650 und 950 °C (1202 – 1742 °F) ist Alloy 309 anfällig für Sigma-Phasenausscheidungen. Dies kann zu einer Verringerung der Zähigkeit und der mechanischen Eigenschaften führen. Um die Zähigkeit wiederherzustellen, wird eine Lösungsglühbehandlung bei 1100 – 1150 °C (2012 – 2102 °F) empfohlen.

309S (UNS S30908) ist die kohlenstoffarme Version der Legierung. Es wird verwendet, um die Herstellung zu erleichtern.

309H (UNS S30909) ist eine Modifikation mit hohem Kohlenstoffgehalt, die für eine verbesserte Kriechfestigkeit entwickelt wurde. In den meisten Fällen können die Korngröße und der Kohlenstoffgehalt der Platte sowohl die Anforderungen von 309S als auch von 309H erfüllen.

Die Legierung 309 kann leicht geschweißt und mit den üblichen Fertigungsverfahren in der Werkstatt verarbeitet werden.

Korrosionsbeständigkeit

Nasse Korrosion
Alloy 309 ist nicht speziell für den Einsatz in nassen, korrosiven Umgebungen ausgelegt. Der hohe Kohlenstoffgehalt in der Legierung 309, der zur Verbesserung der Kriecheigenschaften hinzugefügt wird, kann sich nachteilig auf die Beständigkeit gegen wässrige Korrosion auswirken. Hier sind einige zusätzliche Punkte bezüglich der Korrosionsbeständigkeit: Der hohe Kohlenstoffgehalt in der Legierung 309 kann sie anfälliger für Korrosion in wässrigen Umgebungen machen. Längere Einwirkung hoher Temperaturen kann bei dieser Legierung zu interkristalliner Korrosion führen. Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu hitzebeständigen Legierungen: Trotz ihrer Einschränkungen in nassen korrosiven Umgebungen bietet Alloy 309 eine bessere Korrosionsbeständigkeit als viele andere hitzebeständige Legierungen. Dies ist vor allem auf den hohen Chromgehalt zurückzuführen, der in der Legierung 309 23 % beträgt.

Hochtemperatur-Korrosion
Alloy 309 widersteht Hochtemperaturkorrosion unter den meisten Betriebsbedingungen. Die Betriebstemperaturen sind wie folgt:

Oxidierende Bedingungen (max. Schwefelgehalt – 2 g/m3)
1922 °F (1050 °C) Dauerbetrieb
Spitzentemperatur 1100 °C (2012 °F)

Oxidierende Bedingungen (max. Schwefel größer als 2 g/m3)
Maximale Temperatur von 950 °C (1742 °F)

Sauerstoffarme Atmosphäre (max. Schwefelgehalt – 2 g/m3)
1832 °F (1000 °C) Maximaltemperatur

Nitrier- oder Aufkohlungsatmosphären
Maximal 850 – 950 °C (1562 –1742 °F)

Die Legierung schneidet nicht so gut ab wie Alloy 600 (UNS N06600) oder Alloy 800 (UNS N08800) in reduzierenden, nitrierenden oder aufkohlenden Atmosphären, aber sie übertrifft die meisten hitzebeständigen Edelstähle unter diesen Bedingungen.

Kriech-Eigenschaften

Typische Kriecheigenschaften

Chemische Analyse

Gewicht % (alle Werte sind maximal, sofern kein Bereich anders angegeben ist)

Mechanische Eigenschaften

Typische Werte bei 20 °C (68 °F)