Je 308 alebo 309 lepšia pre nehrdzavejúcu oceľ?

Keď príde nazváranie nehrdzavejúcej ocele s nehrdzavejúcou oceľou, jednou z najčastejších otázok, ktoré kladú inžinieri a výrobcovia, je:
„Mám použiť prídavný kov 308 alebo 309?“

308 aj 309 súprídavné materiály z austenitických nehrdzavejúcich ocelíširoko používané pri výrobe a opravách konštrukcií z nehrdzavejúcej ocele. Slúžia však na rôzne účely v závislosti odzloženie základného kovu, podmienky zvárania a prevádzkové prostredie.

V tomto podrobnom článku,SAKYSTEEL, globálny výrobca a vývozca nehrdzavejúcej ocele, vysvetľujerozdiely medzi prídavnými kovmi z nehrdzavejúcej ocele 308 a 309, ich chemické a metalurgické vlastnosti a ktorý z nich je lepší pri zváraní nehrdzavejúcich kovov.

1. Úvod do nehrdzavejúcich ocelí 308 a 309

Nerezová oceľ 308

Nerezová oceľ 308(UNS S30800) jeaustenitická chrómniklová zliatinaurčené predovšetkým na zváranieNerezové ocele 304 a 304LObsahuje približne20 % chrómua10 % niklu, čo mu dodáva vynikajúcu odolnosť proti korózii a dobrú zvárateľnosť.

Vďaka podobnému zloženiu ako 304 je 308 plnivomštandardná voľbapri spájaní nehrdzavejúcich ocelí 304 s 304 alebo iných nehrdzavejúcich ocelí série 300 v nenáročných prostrediach.

Nerezová oceľ 309

Nerezová oceľ 309(UNS S30900) je tiež austenitická chrómniklová zliatina, ale obsahujevyšší obsah chrómu (≈23 %)anikel (≈13 %)ako 308. Vďaka tomu je viacodolná voči oxidácii, tepelnej únave a tvorbe okovín pri vysokých teplotách.

Pôvodne vyvinutý akotepelne odolná trieda, 309 sa teraz používa aj akoprechodný prídavný kovna spájanie rôznych nehrdzavejúcich ocelí a na zváranie medzi nehrdzavejúcou oceľou a uhlíkovou oceľou.

2. Chemické zloženie

Chemické zloženie určuje, ako sa každá zliatina správa počas zvárania a po ňom.

• Zloženie nehrdzavejúcej ocele 308:

  • Chróm: 19 – 21 %

  • Nikel: 9–11 %

  • Uhlík: ≤0,08 %

  • Mangán: ≤2%

  • Kremík: ≤1%

• Zloženie nehrdzavejúcej ocele 309:

  • Chróm: 22 – 24 %

  • Nikel: 12 – 15 %

  • Uhlík: ≤0,08 %

  • Mangán: ≤2%

  • Kremík: ≤1%

Kľúčový rozdiel:

309 mávyšší obsah legovanej ocele, čím sa zlepšuje odolnosť vočiteplo a oxidáciaale mierne to robímdrahšienež 308.

3. Mikroštruktúra a metalurgické charakteristiky

308 aj 309 súaustenitickýnehrdzavejúce ocele, čo znamená, že ich kryštalická štruktúra jeplošne centrovaný kubický (FCC)Vďaka tomu majú vynikajúcu ťažnosť, húževnatosť a odolnosť voči korózii.

Avšak, ichobsah feritupo stuhnutí sa líši:

• Zvarový kov 308 zvyčajne obsahuje3–10 % feritu, čo znižuje praskanie za tepla.

• Zvarový kov 309 má tendenciu maťvyšší obsah feritu(až o 15 %), čím sa zlepšuje odolnosť voči praskaniu pri tuhnutí pri vysokej teplote.

Preto je 309 lepšia prezváranie hrubších profilov alebo materiálov s vysokým tepelným príkonom, kde je praskanie problémom.

4. Zváracie aplikácie ocele 308

308 prídavný kovje priemyselným štandardom pre zváranieaustenitické nehrdzavejúce oceleako napríklad 304, 304L a 301.

Typické použitie:

• Zváranie304/304L až 304/304L

• Výrobanádrže, potrubia a konštrukčné prvky

• Zariadenia na spracovanie potravín a nápojov

• Architektonické a dekoratívne aplikácie

308L (nízkouhlíková verzia) sa často používa na prevenciuzrážanie karbidova udržiavať odolnosť voči koróziizvarové spojebez tepelného spracovania po zváraní.

Výhody 308:

• Vynikajúca zhoda s nehrdzavejúcimi oceľami 304 a podobnými

• Dobrý vzhľad zvaru a ľahké odstraňovanie trosky

• Zachováva si odolnosť voči korózii vo väčšine prostredí

Obmedzenia:

• Nie je ideálne pre prevádzku pri vysokých teplotách nad 800 °C

• Nie je vhodné na spájanie nehrdzavejúcej ocele s uhlíkovou oceľou

5. Zváracie aplikácie ocele 309

309 prídavný kovje určený prevyšší obsah legovanej oceleaširšia kompatibilitanež 308.

Typické použitie:

• Zváranienehrdzavejúca oceľ až uhlíková oceľ alebo nízkolegovaná oceľ

• Pripájanieodlišné nehrdzavejúce ocele(napr. 304 až 310 alebo 316 až 321)

• Opravné zváranie neznámych druhov nehrdzavejúcej ocele

• Vysokoteplotné komponenty, ako napríkladčasti pece, výmenníky tepla a výfukové systémy

Vyšší obsah chrómu a niklu v oceli 309 umožňuje...tolerovať nesúlad zloženiamedzi rôznymi zliatinami bez praskania alebo korózie.

Výhody 309:

• Vynikajúca odolnosť voči oxidácii a tvorbe vodného kameňa až do 1100 °C

• Vynikajúca tolerancia pre zmiešané alebo neznáme základné kovy

• Znížený sklon k praskaniu počas zvárania pri vysokej teplote

Obmedzenia:

• O niečo drahšie ako 308

• Nadmerné zloženie môže znížiť ťažnosť zvarov tenkých plechov

6. Odolnosť proti korózii

Obe triedy poskytujú vynikajúcu odolnosť proti korózii, ale ktorá z nich má lepšie výsledky, určuje prevádzkové prostredie.

• 308:Vynikajúci vatmosférické a mierne chemické podmienky, podobne ako nehrdzavejúca oceľ 304.

• 309:Vynikajúci voxidačné prostredie a prostredie s vysokou teplotou, toleruje tepelné cyklovanie bez tvorby vodného kameňa alebo nauhličovania.

Premorské alebo na chloridy bohaté prostredieAni 308, ani 309 neposkytujú také dobré výsledky ako triedy obsahujúce molybdén, ako napríklad 316 alebo 317.

Avšak, prepriemyselné tepelné zariadenia a prechodové spoje, 309 jasne prekonáva 308.

7. Odolnosť voči vysokým teplotám

Toto je jeden z najdôležitejších rozdielov medzi 308 a 309.

• 308:Dobre funguje až do870 °C (1600 °F)pred stratou pevnosti a odolnosti voči oxidácii.

• 309:Zachováva integritu až do1100 °C (2010 °F)vďaka čomu je ideálny prepece a výfukové systémy.

Takže, ak je zvarový spoj vystavenýnepretržité alebo cyklické vykurovanie, 309 je lepšia voľba.

8. Mechanické vlastnosti

Typické mechanické vlastnosti oboch prídavných materiálov (stav zvarového návaru):

• 308:

  • Pevnosť v ťahu: ~550 MPa

  • Medza klzu: ~350 MPa

  • Predĺženie: 35%

• 309:

  • Pevnosť v ťahu: ~620 MPa

  • Medza klzu: ~420 MPa

  • Predĺženie: 35%

Záver:
Zvary ocele 309 sú pevnejšie a odolnejšie voči deformácii pri vysokých teplotách, zatiaľ čo zvary ocele 308 sú tvárnejšie a ľahšie sa dokončujú pre estetické alebo sanitárne účely.

9. Zvárateľnosť a výroba

308 aj 309 majúvynikajúca zvariteľnosťa možno ho použiť so všetkými bežnými procesmi –GTAW (TIG), GMAW (MIG), SMAW (Stick) a FCAW (Flux-Cored).

Zvážte však nasledujúce:

• Použitie308Lpri zváraní nízkouhlíkových nehrdzavejúcich ocelí na zabránenie medzikryštalickej korózii.

• Použitie309pri spájaní rôznych kovov alebo keď nie je známe presné zloženie základu.

Aby sa predišlo praskaniu,regulácia tepelného príkonuaudržiavať medzipriechodové teploty pod 150 °C.

10. Zodpovedajúce základné kovy

Všeobecné pravidlo: