Wärmebeständig 309S Edelstahlrohrrohr SS Rohr in 6m Länge Pickeln & helle Oberflächenbearbeitung

Hitzefest 309s Edelstahlrohrrohr SS -Rohr in 6 m Länge Pickling und helle Oberfläche Finishing

Produktspezifikation

309S Edelstahlrohr ist ein hochleistungsfähiges Austenitic Edelstahlprodukt, das speziell für extreme Temperaturanwendungen ausgelegt ist. Diese hitzebeständige Legierung weist eine außergewöhnliche Leistung in Umgebungen auf, in denen die Temperaturen zwischen 850 ° C bis 1100 ° C (1562 ° F bis 2012 ° F) liegen. Die Standardlänge von 6-Meter-Länge bietet praktische Verhältnissen für die industrielle Installation und Handhabung, während das Fertigstellen der Wahl und der leuchtenden Oberfläche nicht nur die ästhetische Attraktivität verbessert, sondern auch den Korrosionsbeständigkeit durch Entfernen von Verunreinigungen und die Schaffung einer passiven Schutzschicht verbessert. Diese Kombination von Eigenschaften macht 309S -Edelstahlrohre in Branchen, die Materialien benötigen, die die strukturelle Integrität unter thermischer Belastung und korrosiven Bedingungen aufrechterhalten können.

Der Wahlprozess beinhaltet eine chemische Behandlung, die nach der Wärmebehandlung Maßstäbe und Verunreinigungen von der Oberfläche beseitigt, während die helle Finishing eine glatte Oberfläche bietet, die die Adhäsion von Verunreinigungen verringert und die Reinigung erleichtert. Diese Oberflächenbehandlungen sind besonders wichtig für Anwendungen, die strenge Hygienestandards erfordern oder wenn die Reibung und Resistenz gegen den Materialfluss von entscheidender Bedeutung ist. Die Rohre werden entweder durch nahtlose oder geschweißte Prozesse hergestellt, wobei nahtlose Versionen verbesserte Druckkontaktfunktionen für Hochdruckanwendungen bieten26.

2 Schlüsselparameter

2.1 Chemische Zusammensetzung

Die chemische Zusammensetzung von 309S Edelstahlrohr ist sorgfältig ausgewogen, um eine optimale Hochtemperaturleistung und Korrosionsbeständigkeit zu ermöglichen. Der kontrollierte Kohlenstoffgehalt ist besonders wichtig, da er die Kohlenhydratausfällung während des Schweißens und der Hochtemperaturexposition minimiert, wodurch die Korrosionsbeständigkeit in harten Umgebungen aufrechterhalten wird1.

Tabelle: Anforderungen an die chemische Zusammensetzung von 309S Edelstahlrohr

2.2 Mechanische Eigenschaften

Die mechanischen Eigenschaften von 309S-Edelstahlrohren bleiben über einen weiten Temperaturbereich stabil, wodurch sie für Hochtemperaturanwendungen geeignet sind, bei denen viele andere Materialien schnell an Kraft verlieren würden. Das Material bietet eine hervorragende Kombination aus Festigkeit und Duktilität, sodass es sowohl mechanischen Belastungen als auch thermischem Radfahren ohne Versagen standhalten kann17.

Tabelle: Mechanische Eigenschaften von 309S Edelstahlrohr

3 Eigenschaften und Eigenschaften

3.1 Hochtemperaturleistung

309S Edelstahlrohre weisen einen außergewöhnlichen Wärmewiderstand auf, der sie für den langfristigen Service bei Temperaturen von bis zu 980 ° C (1796 ° F) mit intermittierender Exposition gegenüber 1000 ° C (1832 ° F) qualifiziert. Diese bemerkenswerte Leistung ergibt sich aus ihrem hohen Chromgehalt (22-24%), der eine stabile, selbstheilende Chromoxidschicht auf der Oberfläche bildet, wenn sie erhöhten Temperaturen ausgesetzt sind. Diese Schutzschicht verhindert effektiv eine weitere Oxidation und den Abbau des zugrunde liegenden Materials. Der Nickelgehalt (12-15%) trägt zur Aufrechterhaltung der austenitischen Struktur bei und liefert Widerstand gegen thermisches Kriechen-eine allmähliche Deformation unter mechanischer Spannung bei hohen Temperaturen, die viele Materialien betrifft15.

Die Rohre zeigen hervorragende Anti-Skalierungseigenschaften und Resistenz gegen cyclische Oxidation, wodurch sie für Anwendungen geeignet sind, die wiederholte Erwärmungs- und Kühlzyklen beinhalten. Im Gegensatz zu gewöhnlichen rostfreien Stählen, die nach längerer Hochtemperaturexposition nach längerer Hochtemperaturexposition leiden können, behält die 309S seine strukturelle Integrität bei. Dies ist besonders wertvoll in Ofenanwendungen, bei denen das thermische Radfahren üblich ist. Der niedrige Kohlenstoffgehalt des Materials (≤ 0,08%) hilft spezifisch bei der Verhinderung der Sensibilisierung - die Bildung von Chromcarbiden an Korngrenzen -, was zu einer intergranulären Korrosion in anderen rostfreien Stählen führen kann.

3.2 Korrosionsbeständigkeit

Die Korrosionsbeständigkeit von 309S-Edelstahlrohren erstreckt sich über die Oxidation der Hochtemperatur über verschiedene chemische Umgebungen hinaus. Der erhöhte Chrom- und Nickelgehalt bietet eine überlegene Resistenz gegen Oxidationssäuren und viele organische Chemikalien im Vergleich zu Standard -Stähle von 304 und 316. Dies macht 309S -Rohre für Anwendungen geeignet, bei denen sowohl hohe Temperatur als auch korrosive Medien vorhanden sind, z. B. in chemischen Verarbeitungsheizungen und Raffinerienöfen59.

Darüber hinaus weisen 309S eine gute Resistenz gegen Schwefidierungsangriffe auf, was besonders bei den Anträgen von Erdölverfeinern und Kohleverarbeitungsanwendungen wertvoll ist, bei denen Schwefelverbindungen bei erhöhten Temperaturen vorhanden sind. Das Material widersetzt sich auch der Vergasung-die Absorption von Kohlenstoff in die Metalloberfläche in kohlenstoffreichen Atmosphären bei hohen Temperaturen-, die in anderen Stählen Verspritzung und Verlust mechanischer Eigenschaften verursachen können. Diese Kombination von Eigenschaften ermöglicht es 309S -Rohren, ihre Wandintegrität zu bewahren, auch wenn sie aggressive Umgebungen in ihrem gesamten Lebensdauer ausgesetzt sind1.

3.3 Mechanische und physikalische Eigenschaften

Die mechanischen Eigenschaften der Raumtemperatur von 309S-Edelstahlrohren umfassen eine Zugfestigkeit von ≥ 515-520 MPa und eine Streckgrenze von ≥ 205-207 MPa, wobei die Dehnung 35-40%überschreitet. Diese Eigenschaften bieten eine hervorragende strukturelle Fähigkeit und halten gleichzeitig eine gute Formbarkeit und Schweißbarkeit. Der hohe Dehnungswert zeigt ein duktiles Verhalten an, was für mechanische Schocks und thermische Spannungen ohne spröde Fraktur wichtig ist. 79.

Mit zunehmender Temperatur behält 309S seine mechanischen Eigenschaften besser bei als die meisten Standard -Edelstähle. Die Hochtemperaturstärke bleibt für die strukturelle Unterstützung in Ofenanwendungen ausreichend, während der thermische Expansionskoeffizient (ungefähr 16,5 μm/m · ° C zwischen 20-100 ° C) mit vielen anderen wärmeresistenten Materialien kompatibel ist und thermische Stressprobleme in den Ansammlungen reduziert. Die thermische Leitfähigkeit von ca. 14,2 W/m · k bei 100 ° C hilft dabei, die Wärme gleichmäßig zu verteilen und lokalisierte Hotspots zu minimieren, die zu vorzeitiger Ausfall führen könnten9.

4 Herstellungsprozess

4.1 Produktionsworkflow

Die Herstellung von 309S -Edelstahlrohren folgt einem sorgfältigen Produktionsworkflow, der konsistente Qualitäts- und Leistungsmerkmale gewährleistet. Bei nahtlosen Rohren beginnt der Vorgang mit runden Stahlkilchen, die in einem Drehofen auf ungefähr 1200 ° C erhitzt werden. Diese beheizten Billets werden dann mit einer Dornmühle durch das Zentrum durchbohrt, um eine Hohlhülle zu erzeugen. Die durchbohrten Billets werden durch einen Steckermühlen- oder Dornmühlenprozess verlängert, um den gewünschten Durchmesser und die Wandstärke zu erreichen. Nachfolgende Größenrollen sorgen für eine genaue Genauigkeit, bevor die Rohre auf die Standard-6-Meter-Länge210 geschnitten werden.

Bei geschweißten Rohren beginnt der Vorgang mit kaltgewaltigen Spulen, die auf die erforderliche Breite geschnitten sind. Die Streifen gehen dann durch die Form von Rollen, die sie allmählich in röhrenförmige Form formen. Das Hochfrequenzschweißen oder das TIG-Schweißen wird verwendet, um eine Längsschweißnaht zu schaffen, ohne Füllmaterial hinzuzufügen. Der Schweißblitz wird sowohl intern als auch äußerlich entfernt und die Schweißzone ist wärmebehandelt, um die Mikrostruktur zu normalisieren und den Korrosionswiderstand zu gewährleisten, das dem Elternmetall entspricht.

4.2 Wärmebehandlung und Oberflächenverarbeitung

Die Wärmebehandlung ist ein kritischer Schritt im Herstellungsprozess von 309S -Edelstahlrohren. Die Rohre unterliegen einer Lösung bei Temperaturen zwischen 1030 ° C und 1150 ° C (1886 ° F bis 2102 ° F), gefolgt von einer schnellen Abkühlung durch Wasserlöschung. Dieses Verfahren löst alle sekundären Phasen und Carbide auf, die sich möglicherweise während früherer Heißarbeitsvorgänge gebildet haben, um sicherzustellen, dass alle Chrom in fester Lösung bestehen, um eine optimale Korrosionsbeständigkeit zu erzielen. Die Lösung Tanaling staltet auch die Mikrostruktur um, wodurch die Härtungseffekte von Arbeiten aus Kaltbildungsvorgängen beseitigt und gleichmäßige mechanische Eigenschaften im gesamten PIPE29 gewährleistet werden.

Das Wahlprozess verwendet ein Gemisch aus Stellschrick- und Hydrofluorsäuren, um Skalen und Verunreinigungen zu entfernen, die sich während der Wärmebehandlung auf der Oberfläche bilden. Darauf folgt eine Passivierung mit Salpetersäure, die die Bildung der Schutzchromoxidschicht verbessert. Für die helle Oberfläche finden die Rohre elektropolisch oder mechanisches Polieren, um die gewünschte Oberflächenglattheit zu erreichen. Das Elektropolieren liefert ein überlegenes Oberflächenfinish mit typischen Rauheitswerten (RA) von ≤ 0,15 μm, während das mechanische Polieren RA -Werte von ≤ 0,3 μm erreicht. Diese helle Oberfläche verbessert nicht nur das ästhetische Erscheinungsbild, sondern verbessert auch die Korrosionsbeständigkeit, indem die Oberfläche für korrosive Angriffe reduziert und die Reinigung erleichtert wird34.

5 Standards und Qualitätssicherung

5.1 Internationale Standards

309S Edelstahlrohre werden in Übereinstimmung mit verschiedenen internationalen Standards hergestellt, die eine Konsistenz und Zuverlässigkeit für verschiedene Produktionsanhäuser und Hersteller gewährleisten. Diese Standards geben Anforderungen an die chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften, dimensionale Toleranzen, Testmethoden und Inspektionsverfahren an. Das Material wird unter mehreren internationalen Bezeichnungssystemen anerkannt, wodurch seine globale Akzeptanz und Verwendung ermöglicht wird57.

Zu den Hauptstandards für 309S -Edelstahlrohre gehören:

• ASTM A312/A312M: Standardspezifikation für nahtlose, geschweißte und stark kalte austenitische Edelstahlrohre

• ASTM A554: Standardspezifikation für schweißte Edelstahl -Mechanikrohre

• JIS G3459: Japanischer Industriestandard für Edelstahlrohre

• GB/T 12771: Chinesischer Standard für Schweißrohre aus rostfreiem Stahl für den Flüssigkeitstransport

• DIN 17456: Deutscher Standard für nahtlose kreisförmige Edelstahlrohre

Diese Standards stellen sicher, dass 309S -Rohre die Mindestanforderungen für chemische Zusammensetzung, mechanische Eigenschaften, dimensionale Genauigkeit und Druckbehälterkapazitäten erfüllen. Darüber hinaus können spezifische Branchenstandards für spezielle Anwendungen wie Druckbehälterkomponenten (ASME SA312) oder High-Temperature-Service (ASTM A312) 7 beantragen.

5.2 Qualitätskontrollmaßnahmen

Im gesamten Herstellungsprozess von 309S -Edelstahlrohren werden strenge Qualitätskontrollmaßnahmen durchgeführt. Die Überprüfung der chemischen Zusammensetzung wird unter Verwendung der optischen Emissionsspektrometrie durchgeführt, um die Einhaltung der Standardanforderungen zu gewährleisten. Mechanische Tests umfassen Zugtests, Härteumfragen und Abflachungstests für geschweißte Rohre, um die mechanischen Eigenschaften und die Schweißqualität zu überprüfen. Nicht zerstörerische Untersuchungsmethoden werden ausgiebig angewendet, einschließlich hydrostatischer Tests zur Überprüfung der Druckintegrität, der Wirbelstromtests zum Erkennen von Oberflächen- und Nahpackfehlern sowie Ultraschalltests zur Identifizierung interner Imperktionen6.

Für Rohre, die für den Hochtemperaturservice bestimmt sind, kann eine zusätzliche Validierung eine Mikrostrukturuntersuchung umfassen, um die Korngröße und das Fehlen von schädlichen Phasen sowie eine Hochtemperatur-Zug- oder Kriechtests für kritische Anwendungen zu überprüfen. Die Überprüfung der Oberflächenqualität stellt sicher, dass die Wahl und hellen Veredelungsprozesse die gewünschten Oberflächeneigenschaften ohne Über einkrawieren oder kontaminiert haben. Dimensionale Überprüfungen bestätigen, dass Außendurchmesser, Wandstärke und Länge den bestimmten Toleranzen entsprechen. Diese umfassenden Qualitätssicherungsmaßnahmen stellen sicher, dass 309S Edelstahlrohre auch bei anspruchsvollen Anwendungen eine konsistente Leistung liefern610.

6 Vorteile von 309S Edelstahlrohren

Der Hauptvorteil von 309S -Edelstahlrohren liegt in ihrem überlegenen Wärmewiderstand, der den häufigen Edelstahl wie 304 (maximal 870 ° C maximal kontinuierliche Servicetemperatur) und 316 (maximal 800 ° C maximal kontinuierliche Servicetemperatur) erheblich überschreitet. Dies macht 309s zum Material der Wahl für Anwendungen mit extremen Temperaturen, bei denen andere rostfreie Stähle sich schnell verschlechtern würden. Der hohe Chrom- und Nickelgehalt liefert nicht nur diese außergewöhnliche Wärmeresistenz, sondern liefert auch eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit sowohl in der Hochtemperatur als auch in Umgebungsumgebungen15.

Ein weiterer signifikanter Vorteil ist der niedrige Kohlenstoffgehalt von 309S, der die Kohlenhydratausfällung während des Schweißens und der Exposition von Hochtemperaturen minimiert. Dieses Merkmal stellt sicher, dass die Rohre ihren Korrosionsbeständigkeit nach dem Schweißen beibehalten, ohne in den meisten Anwendungen die Wärmebehandlung nach dem Schweigen zu erfordern. Die standardmäßige 6-Meter-Länge bietet praktische Vorteile für die Installation und verringert die Anzahl der in langen Rohrläufen erforderlichen Verbindungen, was für Hochtemperaturanwendungen, bei denen Verbindungen potenzielle Ausfallpunkte darstellen, besonders vorteilhaft ist.

Die Wahl und helle Oberfläche bietet sowohl funktionale als auch ästhetische Vorteile. Die glatte Oberfläche reduziert die Reibungsverluste in Fluidtransportanwendungen, minimiert die Adhäsion von Ablagerungen, die den Durchfluss beeinträchtigen oder Isolierungseffekte verursachen können, und erleichtert die Reinigung in Anwendungen, die Hygiene erfordern. Aus ästhetischer Sicht bietet das helle Finish ein attraktives Erscheinungsbild, das in architektonischen Anwendungen wünschenswert ist oder in der Rohre in installierten Geräten sichtbar sind34.

7 äquivalente Noten

309S Edelstahl wird weltweit unter verschiedenen nationalen und internationalen Bezeichnungssystemen anerkannt und erleichtert die Auswahl und Spezifikation der Materialien in verschiedenen Regionen und Branchen. Diese äquivalenten Klassen haben trotz ihrer unterschiedlichen Bezeichnungssysteme im Wesentlichen identische Anforderungen an die chemische Zusammensetzung.

Tabelle: Internationale Äquivalentklassen von 309S Edelstahl

Während diese äquivalenten Klassen nahezu identische chemische Zusammensetzungen aufweisen, können geringfügige Unterschiede in zulässigen Verunreinigungselementen oder Herstellungspraktiken zu geringfügigen Unterschieden in den Leistungsmerkmalen führen. Diese Materialien werden jedoch für die meisten Anwendungen im Allgemeinen als austauschbar angesehen. Die S30908 -Bezeichnung im Rahmen des Unified Numering -Systems ist besonders nützlich, um das Material in internationalen Beschaffungskontexten anzugeben57.

8 Anwendungen

309S Edelstahlrohre dienen in zahlreichen Hochtemperaturanwendungen in verschiedenen Branchen. In der Wärmebehandlungsindustrie werden sie ausführlich für Strahlungsrohre, Dampfstoffe, Retorten und Tempernabdeckungen eingesetzt, bei denen die Temperaturen routinemäßig 900 ° C überschreiten. Die chemischen und petrochemischen Industrien verwenden diese Rohre in Ofen -Konvektionsabschnitten, Heizrohren und Übertragungsleitungen, die mit heißen Prozessflüssigkeiten umgehen. Ihre Resistenz gegen die Schwefelung macht sie in Raffinerieanwendungen besonders wertvoll, bei denen schwefelhaltige Ausgangsformen verarbeitet werden19.

Die Stromerzeugungsindustrie verwendet 309S -Rohre in Kesselkomponenten, Wärmewiederherstellungsdampfgeneratoren und Auspuffanlagen, bei denen sowohl hohe Temperatur als auch Korrosionswiderstand erforderlich sind. In Verschmutzungssteuerungssystemen dienen diese Rohre in Abgaswäschern, Verbrennungskomponenten und Systemen nach der Behandlung, bei denen sich saure Kondensate bilden können. Die Keramik- und Glasherstellungsindustrie verwenden 309S-Rohre für Brenner Quills, Sensorschutzrohre und Materialhandhabungskomponenten in Hochtemperaturöfen und Öfen59.

Abgesehen von industriellen Anwendungen finden 309S Edelstahlrohre in Architektur- und Baudienstleistungen, bei denen Feuerwiderstand kritisch ist, z. B. in Brandschutzsystemen und Rauchextraktionsgängen. Ihre attraktive helle Oberfläche ist auch für sichtbare architektonische Elemente geeignet, die das Erscheinungsbild unter erhöhten Temperaturbedingungen aufrechterhalten müssen, z.