Edelstahl 309/309S

Allgemeine Eigenschaften

Alloy 309 (UNS S30900) ist ein austenitischer Edelstahl, der speziell für Anwendungen mit Korrosionsbeständigkeit bei hohen Temperaturen entwickelt wurde. Hier sind einige wichtige Punkte zu Alloy 309: Alloy 309 weist eine gute Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen auf. Es kann einer Oxidation von bis zu 1900 °F (1038 °C) unter nicht-zyklischen Bedingungen standhalten. Häufige Temperaturwechsel können jedoch die Oxidationsbeständigkeit auf etwa 1850 °F (1010 °C) verringern. Schwefelhaltige Atmosphären: Aufgrund ihres hohen Chrom- und niedrigen Nickelgehalts kann die Legierung 309 in Umgebungen mit einem Schwefelgehalt von bis zu 1832 °F (1000 °C) eingesetzt werden. Damit 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 Kohlenstoffabsorption aufweist. Es bietet möglicherweise keinen ausreichenden Schutz gegen Kohlenstoffdiffusion und anschließende Aufkohlung. Anwendungen: Die Legierung 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 einer Erwärmung zwischen 650 und 950 °C (1202 – 1742 °F) ist die Legierung 309 anfällig für Sigma-Phasenausfällung. Dies kann zu einer verminderten Zähigkeit und mechanischen Eigenschaften führen. Um die Zähigkeit wiederherzustellen, wird eine Lösungsglühbehandlung bei 2012 – 2102 °F (1100 – 1150 °C) empfohlen.

309S (UNS S30908) ist die kohlenstoffarme Version der Legierung. Es wird zur Vereinfachung der Herstellung verwendet.

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 des 309S als auch des 309H erfüllen.

Alloy 309 kann durch die üblichen Fertigungsverfahren in der Werkstatt leicht geschweißt und verarbeitet werden.

Korrosionsbeständigkeit

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

Korrosion bei hohen Temperaturen
Die Legierung 309 widersteht der Korrosion bei hohen Temperaturen unter den meisten Betriebsbedingungen. Die Betriebstemperaturen sind wie folgt:

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

Oxidierende Bedingungen (max. Schwefel mehr als 2 g/m3)
1742 °F (950 °C) maximale Temperatur

Atmosphäre mit niedrigem Sauerstoffgehalt (max. Schwefelgehalt – 2 g/m3)
1832 °F (1000 °C) maximale Temperatur

Nitrier- oder Aufkohlungsatmosphären
maximal 850 bis 950 °C (1562 bis 1742 °F)

Die Legierung schneidet in der Reduktions-, Nitrier- oder Aufkohlungsatmosphäre nicht so gut ab wie Alloy 600 (UNS N06600) oder Alloy 800 (UNS N08800), aber sie übertrifft die meisten hitzebeständigen Edelstähle unter diesen Bedingungen.

Kriecheigenschaften

Typische Kriecheigenschaften

Chemische Analyse

Gewicht % (alle Werte sind maximal, sofern nicht anders angegeben)

Mechanische Eigenschaften

Typische Werte bei 68 °F (20 °C)