Научный анализ сплава 309 и сплавная сплава 309S Сварная труба из нержавеющей стали для высокотемпературного обслуживания

Сплав 309 (США S30900) и сплав 309 с (США S30908) Являются ли из нержавеющей стали аустенита, известными своими исключительными показателями в высокотемпературных условиях. Эти сплавы специально разработаны для применений, где устойчивость к окислению, высокотемпературная прочность, и коррозионное сопротивление имеет решающее значение. Наша компания специализируется на производстве сварных труб из нержавеющей стали из этих сплавов, адаптировано для высокотемпературных услуг в таких отраслях, как нефтехимический, производство электроэнергии, и производство печи. Основное различие между сплавом 309 и 309S находится в содержании углерода; 309S имеет более низкий уровень углерода для повышения сварки и минимизации осадков карбида во время сварки, что особенно выгодно для конструкций сварной трубы. Научно, аустенитная структура этих сплавов, стабилизирован высоким содержанием никеля, обеспечивает пластичность и прочность даже при повышенных температурах. Содержание хрома образует защитный оксидный слой, который противостоит масштабированию и окислению до 1900 ° F (1038°С) в непрерывном обслуживании и 2000 ° F (1093°С) в прерывистой сервисе. В сварных трубах, Это переводится на надежную производительность в теплообменниках, котельные трубы, и сияющие трубки, где распространен термоциклирование. Наши производственные процессы включают в себя электрическую сварку слияния (ЕФВ) или погруженная дуговая сварка (ПИЛА), Обеспечение бесшовной интеграции без ущерба для сплавов, присущих сплавам.. Микроструктурный анализ выявляет полностью аустенитную матрицу с минимальным дельта -ферритом, который повышает устойчивость к фазе сигма во время длительного воздействия. Термодинамическое моделирование с использованием программного обеспечения, такого как термо-кальци., подтверждение отсутствия вредных фаз ниже 1500 ° F. Электрохимические тесты в моделируемых высокотемпературных средах показывают низкие скорости коррозии, меньше, чем 0.1 Мм/год в атмосферах с серной. Наши сварные трубы доступны в расписании от 10 к 160, диаметры от 1/2″ до 24″, и длиной до 12 метры, Настраивается для конкретных приложений. Обеспечение качества включает гидростатические испытания, Ультразвуковая проверка, и тестирование вихревого тока для обнаружения дефектов сварки. Экологические соображения включают переработанный лом в таяние, уменьшение углеродного следа. Сравнительные исследования с типом 304 выявить превосходные высокотемпературные характеристики 309/309 с, хотя при более высоких затратах из -за увеличения легитивных элементов. Это введение подчеркивает научную основу и практическую полезность нашего сплава 309 и 309 сварных труб, Подготовка основы для углубленного анализа.

Научное мастерство этих сплавов проистекает из их сбалансированной композиции, где хром (22-24%) и никель (12-15%) Синергически повысить устойчивость к окислению за счет образования стабильной шкалы CR2O3, Как свидетельствует параболическая кинетика окисления с константами скорости около 10^-12 г/см/с при 1000 ° C. Для сварных труб, Затронутая теплоза зона (ЗТВ) поддерживает целостность из -за низкого углерода в 309 с, Предотвращение сенсибилизации и межранальной коррозии. Испытания разрыва ползучий 10,000 часы при 1200 ° F 10 KSI стресс, приписывается укреплению твердого тела. Усталостные свойства, с превышающими пределами выносливости 200 МПа, Обеспечить долговечность в вибрирующих средах, таких как выхлопные газы турбины. В нашем производстве используется вакуумная дуга, переворачивающая для чистоты, с уровнями примесей ниже 50 PPM для кислорода и азота. Металлографические исследования с использованием оптической микроскопии показывают экваминые зерна (АСТМ 4-8), Оптимизация механической изотропии. В таких приложениях, как отжигающие печи, Наши трубы выдержали атмосфер, формирование защитных карбидов без охлаждения. Неразрушающая оценка (Nde) протоколы, в том числе рентгенографические испытания на стандарты ASME, Гарантируйте сварные швы. Устойчивость приоритет в результате энергоэффективного индукционного нагрева во время сварки. Этот расширенный обзор подчеркивает инженерное превосходство, встроенное в наши продукты, облегчение продвинутых высокотемпературных решений.

Описание продукта

Наш сплав 309 и 309S сварные трубы из нержавеющей стали спроектированы для превосходной производительности в высокотемпературной службе, предлагая надежное решение для требования промышленного применения. Эти трубы производятся с использованием расширенных методов сварки, таких как TIG, МНЕ, и видел, обеспечение высококачественных сварных швов с полным проникновением и минимальным искажением. Доступно в бесшовных эквивалентах, но сфокусирован на сварных формах для экономической эффективности в больших диаметрах, Наши трубы варьируются от NP 1/2″ до 24″, с толщиной стен от Sch 5s до Sch 160, и настраиваемая длина до 40 ноги. Поверхностная отделка можно марировать, отожжен, или отполирован для повышения коррозионной устойчивости и эстетики. Сплав 309 обеспечивает отличную силу при температуре до 1900 ° F, в то время как низкое содержание углерода 309 (0.08% Макс) улучшает сварку, сделать его идеальным для изготовленных конструкций. Научно, Процесс сварки оптимизирован для управления входом тепла ниже 1.5 KJ/MM, Предотвращение чрезмерного роста зерна в HAC в соответствии с прогнозами диаграммы Schaeffler. Теплопроводность ~ 15 Вт/м · к при комнатной температуре обеспечивает эффективную теплопередачу в системах рецидивы тепла. Плотность в 7.89 G/CM³ предлагает благоприятное соотношение прочности к весу. Наши трубы подвергаются термической обработке после почетного примерно в 1900-2100 ° F, за которым следует быстрое гашение для восстановления коррозионной устойчивости. Приложения включают в себя печи, где превышает сопротивление термическому шоку 500 циклы без трещин. В нефтехимических крекерах, Они обрабатывают углеводорожные потоки при 1800 ° F, Сопротивление коксов через кремниевые добавления. Для электростанций, Пробирки перегревателя котла пользуются устойчивостью к ползучести, с параметрами Larson-Miller, указывающими на долгосрочную стабильность. Контроль качества интегрирует испытания на растяжение на ASTM E8, дает последовательные значения. Настройка включает в себя концы сшивания для легкой установки. Воздействие на окружающую среду минимизируется с помощью систем водоснабжения с замкнутым контуром в. Сравнительный анализ с сплавом 310 показывает аналогичную производительность, но более низкий никель 309 для экономии средств. Это описание иллюстрирует нашу приверженность предоставлению надежного, Высокопроизводительные сварные трубы.

Углубиться глубже, Изготовление этих труб включает в себя точный контроль параметров сварки, например, температура между пропускными, руководствуется конституционными теориями ликвидации. Микроструктурная эволюция во время сварки контролируется через SEM, выявление тонких дендритных конструкций в металле сварного шва, которые повышают вязкость. Испытания на воздействие на Чарпи при энергии урожая комнатной температуры над 100 Дж, указывает на отличную пластичность. В высокотемпературном обслуживании, трубы’ Способность противостоять сульфидированию связана с высоким содержанием CR, формирование слоев CRS с низкими скоростями диффузии. В течение 309 -х годов, Пониженный углерод минимизирует осадки M23C6, с количественной оценкой по схемам препарата-температурной осанки, продление срока службы в чувствительных условиях. Наш инвентарь включает в себя прямые и конфигурации U-Bend для теплообменников, с радиусами изгиба на 1,5D без морщин. Гидростатическое давление до 10,000 PSI проверены, Обеспечение целостности на ASME B31.3. Тематические исследования из применения печи показывают оперативные расширения 20% над типом 304 трубы. Обрабатываемость, хотя и сложно (скорость 30-50 SFM), управляется с высокоскоростными инструментами. Очистка после фальсификации удаляет загрязняющие вещества, предотвращение расщелины коррозии. Этот всеобъемлющий профиль продукта подчеркивает научные и практические преимущества наших сварных труб сплава 309/309.

Химический номинальный состав

Химический состав сплава 309 и 309S тщательно сформулирован для достижения оптимальных высокотемпературных свойств. Для сплава 309, Углерод 0.20%, обеспечение силы через карбид, пока марганец (2.00% Макс) СПИД Джакисление. Кремний (1.00% Макс) повышает устойчивость к окислению, фосфор (0.045% Макс) и сера (0.030% Макс) ограничены, чтобы предотвратить оххвастку. Хром (22.0-24.0%) является ключевым для коррозионной стойкости, никель (12.0-15.0%) стабилизирует аустенит, и железо уравновешивает смесь. Сплав 309S отражает это, но с углеродом ≤0,08%, снижение рисков сенсибилизации. Эта композиция обеспечивает полностью аустенитную структуру, без феррита для улучшения горячей прочности. Научно, Коэффициент Cr-Ni способствует пассивности, с ценностями PREN вокруг 25, сопротивляясь питтяни. Термодинамические расчеты показывают карбид Solvus при ~ 900 ° C в течение 309 с, Направляющий отжиг. В сварных трубах, Единая композиция предотвращает сегрегацию, достигнуто с помощью AOD по переработке. Спектроскопический анализ (Эс) проверяет соответствие. Более высокий CR повышает устойчивость к сульфидации, Согласно теории окисления Вагнера. Незначительные элементы, такие как n (0.10% Макс) внести свой вклад в силу посредством интерстициального упрочнения. Наш источник обеспечивает низкие остатки. Сравнительно с 304 (18Cr-8ni) Основной теплостойкость 309. Эта композиция подкрепляет сплавы’ универсальность.

Расширение роли элементов, Хром образует оксиды шпинели при высоких температурах, Снижение волатильности по сравнению с чистым CR2O3. Никель снижает коэффициент диффузии кислорода в решетке, замедление масштабного роста. Углерод в 309 позволяет вторичному упрочнению, Но в 309 -х годах, это контролируется, чтобы избежать распада сварного шва, В соответствии с тестами ASTM A262, не показывающими межцентричную атаку. Марганец связывает серу, предотвращение горячей краткости во время сварки. Кремний способствует жидкому шлаку в сварных швах, Улучшение качества бус. Фосфор, хотя ограничен, может улучшить механизм в трассировках. Равновесные диаграммы указывают на стабильность аустенита вплоть до температуры плавления ~ 1400 ° C. В производстве труб, Корректировки композиции тонкой настройки для конкретных услуг, как увеличение Si для устойчивости карбибинизации. Сертификация для EN 10204 3.1 обеспечивает отслеживание. Экологические оценки подтверждают низкую выщелачиваемость сплавов. Этот подробный анализ композиции выявляет научную основу для эффективности.

Механические свойства

Механические свойства сплава 309 и 309 с делают их идеальными для высокотемпературных сварных труб. При комнатной температуре, Прочность на растяжение приблизительно 620 МПа, предел текучести 310 МПа, удлинение 45%, и твердость 147 Бринелл. Они происходят из аустенитной структуры и укрепления твердого выражения. При повышенных температурах, Сила сохраняется хорошо, с 50% Растяжение комнатной темпы при 1200 ° F. Сопротивление ползучести позволяет обслуживать при 1500 ° F при низком напряжении, с временем разрыва >1000 часы в 5 кси. Усталость прочность ~ 250 МПа при 10^7 циклов. Для сварных труб, Свойства сохраняются после Welding из-за соответствующих наполнителей, таких как ER309. Научный анализ через TEM показывает, что вывих по атомам Cr. Прочность перелома kic ~ 150 mpa√m. Наше тестирование на ASTM E21 подтверждает данные. Вариации с термической обработкой; Отжиг при 1950 ° F оптимизирует пластичность. В эксплуатации, тепловое расширение (17.3 мкм/м · к) рассматривается для дизайна. Сравнительно с 316 показывает лучшую силу тепла.

Дальше, Поведение ползучести следует закону Нортон-Бейли, с показателями ~ 5 для вторичного ползучести. Высокая усталость моделируется гробом-Мансоном, Прогнозирование циклов на основе пластического деформации. Выставка сварных суставов 90% родительская прочность на металл, в соответствии с поперечными испытаниями на растяжение. Ударная силота остается высокой, >50 J при -100 ° C.. Модуль эластичности ~ 193 ГПа уменьшается до 150 GPA при 1000 ° F.. В трубах, Расчеты давления взрыва на Барлоу Используйте эти свойства, обеспечение факторов безопасности >4. Исследования старения показывают минимальное деградацию свойства после 10,000 часы при 1400 ° F.. Этот надежный профиль поддерживает надежный высокотеемный сервис.

Общие спецификации

Сплав 309 и 309-е сварные трубы соответствуют ключевым спецификациям для высокотемпературного обслуживания. ASTM A312 покрывает бесшовные и сварные трубы, С классами TP309 и TP309 для общей коррозийной службы. ASTM A358 определяет трубы EFW для высокой температуры, с классами 1-5 на основе сварки и тестирования. ASME SA312/SA358 являются эквивалентами для сосудов под давлением. Другие включают ASTM A249 для сварных трубок, и NACE MR0175 для кислого обслуживания. Наши трубы встречаются с этими, с допусками на стандарты (например, ± 0,5%). Научно, Спецификации обеспечивают консистенцию свойства посредством контролируемой термообработки. Отжиг при 1900 ° F растворяет карбиды. Тестирование включает в себя сплющение, пылающий, и межцентральная коррозия на A262. Сертификация 3.1 доступный. Сравнительно с A213 для трубок показывает аналогичные, но ориентированные на трубку. Приверженность гарантирует надежность.

Spects Mandate nde как UT для сварных швов, Обнаружение недостатков <5% толщина стены. Параметры термической обработки соответствуют кинетике диффузии для углерода. В течение 309 -х годов, Низкий C обеспечивает соответствие требованиям сварки. Наша система качества ISO 9001 проверенный. Это обеспечивает превосходство продукта.

Коррозионная стойкость и высокотемпературная производительность

Коррозионное сопротивление сплава 309 и 309 с высокотемпературными средами являются выдающимися, в первую очередь из -за высокого содержания хрома, которое образует защитный оксидный слой. В окислительной атмосферах, Сопротивление масштабирования превосходно до 1900 ° F, с потерей веса <1 мг/см² после 1000 часы. В газах с серы, Сплавы сопротивляются горячей коррозии лучше, чем более низкие оценки CR, образуя стабильные сульфиды. Для сварных труб, Низкий углерод в 309-х. Научные исследования показывают кривые поляризации с пассивными токами <1 мкА/см² в горячих кислотах. Устойчивость, с глубиной <0.5 мм после экспозиции. Нитридация минимально в атмосферах аммиака. В таких приложениях, как мусоросжигательные заводы, трубы терпят напряжение хлорида без растрескивания. Потенциодинамические тесты подтверждают высокие потенциалы ячейки. Это сопротивление значительно продлевает срок службы.

Подробный анализ выявляет состав оксидной шкалы через XPS, показывая, богатые CR, слои Ni Spinels для адгезии. Кинетика следовать параболическому закону, K_P ~ 10^-13 G²/см/с при 1000 ° C. В уменьшении условий, Внутреннее окисление ограничено высоким Ni. В течение 309 -х годов, Целостность сварки сохраняется, Согласно ставкам испытаний Huey <0.3 мм/год. Сравнительно с 310 (25CR-20ni) показывает аналогичное, но преимущество 309 затрат. Факторы окружающей среды, такие как влажность, влияют на производительность, Но сплавы Excel. Этот раздел подчеркивает научную основу для долговечности.

Приложения в высокотемпературных средах

Сплав 309 и сварные трубы 309s широко используются в высокотемпературных приложениях. В печи, Они служат сияющими трубками и придушками, Выпадает 1800 ° F с минимальной деформацией. В нефтехимическом, Они обрабатывают каталитические реформаторы, сопротивление водородной атаке. Производство электроэнергии использует их в котловых трубках, где сопротивление ползучесть имеет решающее значение. Аэрокосмическое использование для выхлопных систем. Научная проверка с помощью полевых испытаний показывает расширенный срок службы. В теплообменниках, Устойчивость к тепловой усталости превышает 1000 цикл. Сжигание отходов выгод от устойчивости к хлориду. Эта универсальность является ключом.

Дальше, В отжигах печи, Трубы транспортируют горячие газы, с низкими показателями окисления. FEM Modeling предсказывает стресс в установках. Тематические исследования с нефтеперерабатывающих заводов показывают 5-летнее обслуживание без неудачи. Сравнение с керамикой выделяет металлы’ пластичность. Будущие приложения в солнечной термической. Это демонстрирует практическую полезность.

Сварочные характеристики

Сварка сплава 309 и 309S Pipes прост со стандартными процессами, такими как GTAW, Использование наполнителей ER309. Низкий тепловой вход минимизирует искажение. 309S Low C снижает сенсибилизацию. После пост отжига невидимо для большинства. Научный анализ показывает микроструктуру металлов сварного шва с дельта -ферритом ~ 5% для сопротивления трещин. Твердость в HAZ ~ 200 HV. Усталость в сварных швах, сравнимые с базой. Это обеспечивает надежные суставы.

Подробная информация о параметрах: Ампераж 100-150a, Напряжение 10-15V. Экранирующий газ AR+2%O2. Межзащитные испытания на коррозию проходят. Это облегчает изготовление.

По сравнению с 304, 309 обеспечивает лучшую теплостойкость, но снижает общую коррозию. Против 310, Подобный, но более низкий Ni/Cr за стоимость. VS Inconel, Менее дорого, но меньший предел температуры. Научные метрики, такие как скорость окисления 309 Для умеренного высокого темпа. Это позиционирует это оптимально.

Подробный: При 1800 ° F., 309 Шкала толщины 20 мкм против 50 мкм 504. Стоимость ~ 1,5x 304. Это информирует о выборе.

Похожие сообщения

Труба из нержавеющей стали ASTM A312

ASTM A312 Спецификация труб из нержавеющей стали Стандартные спецификации для бесшовных труб, Сварной, и трубы из аустенитной нержавеющей стали, подвергшиеся тяжелой холодной обработке. Труба ASTM A312 широко используется в промышленности.. Он охватывает диаметры от 1/8 дюйма до 30 дюймов и толщину от SCH 10S до SCH 80S.. Марки материалов общего назначения: TP304/304L., ТП316/316Л.

ASTM A778 Труба из нержавеющей стали

Наша сталь является признанным поставщиком и дистрибьютором труб из аустенитной нержавеющей стали ASTM A778., который имеет ряд замечательных качеств, обеспечивающих долговечность, высокая прочность, доказательство ржавчины, и так далее. При производстве этих труб используются высококачественная сталь и новейшие технологии.. Мы предлагаем эти продукты с исключительной отделкой поверхности, обеспечивающей превосходный внешний вид и исключительную устойчивость к коррозии.. Представленные сварные трубы ASTM A778 производятся нашими надежными экспертами с использованием лучшей марки нержавеющей стали..

ASTM A268 Труба из нержавеющей стали

410S Трубы SMLS ASTM A268 TP410S Бесшовные трубы из нержавеющей стали AISI типа 410S являются незакаливаемыми., низкоуглеродистая модификация Типа 410, обеспечение умеренной прочности с умеренной коррозионной стойкостью. Низкое содержание углерода и небольшая добавка титана сводят к минимуму образование аустенита при высоких температурах., тем самым ограничивая способность сплава затвердевать. В результате получается мягкий, пластичное состояние, когда материал быстро охлаждается выше критической температуры.. В результате получается мягкий, пластичное состояние, когда материал быстро охлаждается выше критической температуры.. Нержавеющий сплав 410S полностью ферритный..

ASTM A632 Труба из нержавеющей стали

Трубы из нержавеющей стали ASTM A632 предлагают надежное решение для низких и умеренных температур и общих коррозийных условий., особенно там, где требуется превосходное качество поверхности. Эти трубы производятся в соответствии с конкретными требованиями по химическому составу и механическим свойствам., обеспечение производительности и долговечности. Спецификация обеспечивает гибкость в производстве и тестировании., позволяющий найти баланс между стоимостью и производительностью. Благодаря строгим производственным процессам, точные размеры и допуски, и комплексное тестирование, Трубы ASTM A632 обеспечивают надежную работу в различных отраслях промышленности..

Труба из нержавеющей стали ASTM A358

Трубы из нержавеющей стали ASTM A358 предлагают надежное решение для высокотемпературных и коррозионно-активных применений.. Эти трубы производятся в соответствии с конкретными требованиями по химическому составу и механическим свойствам., обеспечение производительности и долговечности. Спецификация обеспечивает гибкость в производстве и тестировании., позволяющий найти баланс между стоимостью и производительностью. Благодаря строгим производственным процессам, точные размеры и допуски, и комплексное тестирование, Трубы ASTM A358 обеспечивают надежную работу в различных отраслях промышленности..

Дуплекс 2205, UNS S32205 Труба из сплава нержавеющей стали

Дуплекс 2205 (США S32205) стальная труба — это высокопроизводительный материал, сочетающий в себе прочность, коррозионная стойкость, и долговечность. Идеально подходит для использования в сложных условиях, таких как нефть и газ., морское применение, и химическая обработка, он превосходит стандартные аустенитные стали во многих областях. Однако, его более высокая стоимость и проблемы со сваркой могут сделать его менее идеальным для менее требовательных применений..