Acero inoxidable austenítico con alto contenido de -cromo-níquel 309S

309S es un acero inoxidable austenítico con alto contenido de -cromo-níquel, diseñado para aplicaciones resistentes a la oxidación a altas-temperaturas-. Su alto contenido de cromo forma una densa película de óxido de Cr₂O₃ a altas temperaturas, lo que proporciona una excelente resistencia a la oxidación a alta-temperatura, adecuada para componentes en entornos oxidantes de alta-temperatura.

Composición química (% en peso): C Menor o igual a 0,08, Cr=22.00-24.00, Ni=12.00-15.00, Si Menor o igual a 1,00, Mn Menor o igual a 2,00, P Menor o igual a 0,045, S Menor o igual a 0,030, Fe=Saldo

Propiedades mecánicas (recocido): Resistencia a la tracción mayor o igual a 515 MPa, límite elástico mayor o igual a 205 MPa, alargamiento mayor o igual al 40%, dureza menor o igual a 217 HB

Ventajas de rendimiento: Excelente resistencia a la oxidación a altas-temperaturas (temperatura de servicio continuo de hasta 1050 grados); buena resistencia a altas-temperaturas y resistencia a la fluencia; excelente soldabilidad; Rendimiento estable en atmósferas oxidantes de alta-temperatura.

Aplicaciones: Revestimientos de hornos industriales, accesorios de hornos de tratamiento térmico, sellos de puertas de hornos de alta-temperatura, tuberías de gases de combustión de alta-temperatura en la industria de generación de energía, componentes de cámaras de combustión de calderas.

Grados equivalentes: UNS S30908, JIS SUS309S, EN 1.4828, GB 06Cr23Ni13

Q&A

P1: ¿Por qué se puede utilizar el 309S a 1050 grados mientras que el 304 no? R1: El 309S se puede utilizar a 1050 grados principalmente debido a su alto contenido de cromo (22,00-24,00% en peso), que es un 20% mayor que el contenido de cromo del 304 (18,00-20,00% en peso%). A altas temperaturas, el cromo en 309S reacciona con el oxígeno para formar una película densa y estable de óxido de cromo (Cr₂O₃) en la superficie, que puede aislar eficazmente el metal base de atmósferas oxidantes de alta temperatura y evitar una mayor oxidación. Por el contrario, el menor contenido de cromo del 304 da como resultado una película de óxido más delgada y menos estable; Cuando la temperatura supera los 870 grados, esta película de óxido se vuelve inestable, se desprende fácilmente y el metal base sufrirá una rápida oxidación y corrosión.

 

P2: ¿Cuál es la diferencia en la resistencia a la oxidación a alta-temperatura entre 309S y 316? R2: La resistencia a la oxidación a alta-temperatura del 309S es significativamente superior a la del 316, principalmente debido al mayor contenido de cromo del 309S. 309S que contiene 22,00-24,00% en peso de cromo, mientras que 316 solo contiene entre 16,00 y 18,00% en peso de cromo. A altas temperaturas (por encima de 900 grados), el 309S forma una película de óxido de Cr₂O₃ más densa y estable, que tiene una excelente resistencia a la oxidación y al desconchado a alta temperatura, y puede mantener una protección eficaz durante mucho tiempo en atmósferas oxidantes.

P3: ¿Qué materiales de soldadura son adecuados para el acero inoxidable 309S? R3: Los materiales de soldadura adecuados para el acero inoxidable 309S son principalmente alambre de soldadura ER309L y electrodos E309L. El alambre de soldadura ER309L se prefiere para la soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW) y la soldadura por arco metálico con gas (GMAW) porque tiene una composición química similar a la del 309S, especialmente el mismo alto contenido de cromo-níquel, lo que garantiza que la soldadura tenga la misma resistencia a la oxidación a alta-temperatura y propiedades mecánicas que el metal base. La "L" en ER309L indica un bajo contenido de carbono (menor o igual a 0,03% en peso), lo que puede evitar la corrosión intergranular en la zona afectada por el calor de la soldadura-y mejorar el rendimiento de la soldadura. Durante la soldadura, es necesario controlar la entrada de calor a menos o igual a 200 J/mm para evitar un crecimiento excesivo de grano en el área de soldadura, lo que reduciría la resistencia a la fluencia a altas temperaturas.

 

P4: ¿Se puede utilizar el 309S en atmósferas reductoras a altas temperaturas? R4: No, el 309S no es adecuado para-servicio a largo plazo en atmósferas reductoras de alta-temperatura. 309S está diseñado para ambientes oxidantes de alta-temperatura y su excelente rendimiento depende principalmente del efecto protector de la película de óxido de Cr₂O₃ de la superficie. En atmósferas reductoras (como gases ricos en hidrógeno-, monóxido de carbono-o metano-) a altas temperaturas, la película de óxido de Cr₂O₃ en la superficie del 309S se reducirá a cromo metálico, perdiendo su efecto protector, y el metal base sufrirá una rápida corrosión.

 

P5: ¿Cuáles son los factores clave que afectan la vida útil del 309S en entornos oxidantes de alta-temperatura? R5: Varios factores clave afectan la vida útil del 309S en entornos oxidantes de alta-temperatura. La temperatura de funcionamiento: exceder la temperatura máxima de servicio continuo (1050 grados) acelerará el envejecimiento y el desconchado de la película de óxido de la superficie, lo que provocará una rápida oxidación del metal base y una fuerte reducción de la vida útil. Para prolongar la vida útil, es necesario controlar estrictamente la temperatura de funcionamiento, evitar medios corrosivos, garantizar la calidad de la soldadura, eliminar la tensión residual y realizar una buena limpieza de la superficie antes de su uso.