309S 高-クロム-ニッケル オーステナイト系ステンレス鋼

309S は高-クロム-ニッケル オーステナイト系ステンレス鋼で、高温-耐酸化性-用途向けに設計されています。クロム含有量が高いため、高温で緻密な Cr₂O₃ 酸化膜を形成し、高温酸化に対する優れた耐性を発揮します。-高温酸化環境のコンポーネントに適しています。

化学成分(wt%): C 0.08以下、Cr=22.00-24.00、Ni=12.00-15.00、Si 1.00以下、Mn 2.00以下、P 0.045以下、S 0.030以下、Fe=バランス

機械的性質（焼きなまし）：引張強さ515MPa以上、耐力205MPa以上、伸び40%以上、硬度217HB以下

パフォーマンス上の利点: 優れた高温酸化耐性 (連続使用温度は 1050 度まで)。良好な高温強度と耐クリープ性。-優れた溶接性。高温酸化雰囲気下でも安定した性能を発揮します。-

アプリケーション: 工業炉ライナー、熱処理炉設備、高温炉ドア シール、発電産業における高温-排ガス パイプライン、ボイラー燃焼室コンポーネント。

同等グレード: UNS S30908、JIS SUS309S、EN 1.4828、GB 06Cr23Ni13

Q&A

Q1: 309S は 1050 度で使用できるのに、304 は使用できないのはなぜですか? A1: 309S は主にクロム含有量 (22.00-24.00wt%) が高いため、1050 度で使用できます。これは 304 のクロム含有量 (18.00-20.00wt%) より 20% 高いです。高温では、309S のクロムが酸素と反応して、表面に緻密で安定した酸化クロム (Cr₂O₃) 膜を形成します。これにより、母材金属を高温の酸化雰囲気から効果的に隔離し、さらなる酸化を防ぐことができます。対照的に、304 はクロム含有量が低いため、酸化膜が薄くなり、安定性が低下します。温度が870度を超えると、この酸化皮膜が不安定になり剥がれやすくなり、母材の酸化や腐食が急速に進みます。

 

Q2: 309S と 316 の高温酸化耐性の違いは何ですか?{1} A2: 309S の高温酸化耐性は 316 よりも大幅に優れています。これは主に 309S のクロム含有量が高いためです. 309S には 22.00-24.00wt% のクロムが含まれていますが、316 には 16.00～18.00wt% のクロムしか含まれていません。高温 (900 度以上) では、309S はより緻密で安定した Cr₂O₃ 酸化膜を形成します。これは、高温酸化や剥離に対して優れた耐性を持ち、酸化雰囲気下で長期間効果的な保護を維持できます。

Q3: 309S ステンレス鋼に適した溶接材料は何ですか? A3: 309S ステンレス鋼に適した溶接材料は、主に ER309L 溶接ワイヤと E309L 電極です。 ER309L 溶接ワイヤは、ガス タングステン アーク溶接 (GTAW) やガスメタル アーク溶接 (GMAW) に適しています。これは、309S と一致する化学組成、特にクロム-ニッケル含有量が同じであり、溶接部が母材と同じ高温酸化耐性と機械的特性を確実に備えているためです。- ER309L の「L」は炭素含有量が低い（0.03wt% 以下）ことを示しており、溶接熱影響部の粒界腐食を回避し、溶接部の溶接性能を向上させることができます。-溶接中は、高温クリープ強度を低下させる溶接領域での過度の結晶粒成長を避けるために、入熱を 200J/mm 以下に制御する必要があります。-

 

Q4: 309S は高温の還元雰囲気中で使用できますか? A4: いいえ、309S は高温-還元雰囲気での長期使用には適していません-S は高温-酸化環境向けに設計されており、その優れた性能は主に表面 Cr₂O₃ 酸化膜の保護効果に依存しています。高温の還元雰囲気（水素-、一酸化炭素-、メタン-に富むガスなど）では、309S 表面の Cr₂O₃ 酸化膜が金属クロムに還元され、保護効果が失われ、母材金属が急速に腐食します。

 

Q5: 高温酸化環境における 309S の耐用年数に影響を与える主な要因は何ですか?{2}} A5: 高温酸化環境における 309S の耐用年数には、いくつかの重要な要素が影響します。-使用温度：連続使用最高温度（1050℃）を超えると、表面酸化皮膜の老化や剥離が促進され、母材の酸化が急速に進み、寿命が大幅に低下します。耐用年数を延ばすには、動作温度を厳密に管理し、腐食性媒体を避け、溶接品質を確保し、残留応力を除去し、使用前に十分な表面洗浄を行う必要があります。