“Нержавійка” Aisi-409

Сталь марки AISI 409
AISI 409 – стабілізована титаном феритної хромиста корозійностійка (нержавіюча) сталь загального застосування (у відповідності зі стандартом ASTM A240), в якій поєднуються:
високі міцнісні і механічні властивості;
корозійна стійкість, в тому числі атмосферна;
оброблюваність (хороша пластична деформованість; придатність до процесів витяжки, штампування, перфорації в ній отворів тощо).
Хімічний склад
Марка
C
Mn
Si
P
S
Cr
Ti
409
Хв.
Макс.
–
0.08 *
–
1.00
–
1.00
–
0.045
–
0.045
10.5
11.75
6x%C
0.75
* реально містить надмалий кількість вуглецю (< 0,03%). Області промислового застосування сталі AISI 409 цивільне машинобудування; архітектура і дизайн; харчова промисловість; автомобілебудування (системи вихлопу тощо); виготовлення контейнерів; хімічне і нафтохімічне виробництво (замінник сталі 08Х13); паперове виробництво (розмел паперової маси); обробка побутових та каналізаційних відходів, і т. д. гірнича справа (і все що з ним пов'язано, включаючи шахтовые розробки тощо) інші. Стабілізована титаном жаростійкий корозійностійка сталь марки AISI 409 є вдосконаленим аналогом сталі 08Х13. Вона містить надмалий кількість вуглецю (0,03%), добре зварюється, не схильна до міжкристалітної корозії і, володіючи покращеними властивостями в порівнянні зі сталлю 08Х13, може успішно замінювати в застосуваннях, регламентованих для сталі 08Х13 у відповідності з ГОСТ 5632 як: "Деталі з підвищеною пластичністю, що піддаються ударним навантаженням (клапани гідравлічних пресів, предмети домашнього вжитку), а також вироби, що піддаються дії слабоагресивних середовищ (атмосферні опади, водні розчини солей органічних кислот при кімнатній температурі та ін), лопатки парових турбін, клапани, болти і труби". Сталь AISI 409 може бути використана для виготовлення технологічного устаткування, яке застосовується на різних етапах харчового виробництва (миття або гігієнічна обробка сировини, продуктів та обладнання, подрібнення, розділення та сортування продукції, змішування, теплова обробка, розфасовка і упаковка, транспортування і т. д.). На дану марку сталі є санітарно-эпидеомиологическое висновок Міністерства охорони здоров'я про можливості її використання в контакті з харчовими продуктами. Взагалі, застосування економнолегованих безнікелевої нержавіючих сталей (аналогів стали 409) в харчовій та переробній галузях промисловості регламентовано стандартами та іншими нормативними документами. Наприклад, ГОСТ 27002 "Посуд з корозійностійкої сталі" вказує на те, що "для виготовлення корпусів і кришок посуду, повинні застосовуватися сталі марок 08Х13, 12Х13 та ін. ". Стали серії AISI 400 (в тому числі і сталь 409) не тільки можуть бути використані в якості замінників нікелю марок, але і, перевершуючи останні по ряду властивостей, часто виявляються незамінними при виробництві обладнання харчової промисловості. Наприклад, порівняно з никельсодержащими аустенітними сталями, хромисті сталі володіють низьким коефіцієнтом термічного розширення (КТР) і підвищеною теплопровідністю (таблиця 3), що зумовлює їх переважного використання (в тому числі і трубного прокату) в таких теплообмінних конструкціях як охолоджувальні градильні і т. п. Низький КТР забезпечує більш надійне фиттинговое кріплення і забезпечує прискорений теплообмін в системах охолодження харчових резервуарів (системи з охолодженням гліколем, водою та іншими охолоджуючими середовищами). Зварні конструкції та трубопроводи з хромистих сталей суттєво менше змінюють розміри при коливаннях температури, що зумовлює зниження руйнують втомних навантажень при перепадах температури і запобігає можливі витоку з гідравлічних з'єднань. Сталь AISI 409 може замінити сталь марки 08Х13, яка включена в перелік матеріалів, що використовуються для виготовлення посудин, що працюють під тиском (Постанова Держгіртехнагляду Росії № 20 від 18.04.95 р., ПБ 10-115-96, "ПРАВИЛА ПРИСТРОЇ І БЕЗПЕЧНОЇ ЕКСПЛУАТАЦІЇ СУДИН, ПРАЦЮЮЧИХ ПІД ТИСКОМ"). Може застосовуватися для виготовлення різних конструкцій нафтогазового машинобудування (рамки для каплеулавливателей в нафтових сепараторах, тарілки і насадки ректифікаційних колон і т. д.). Сталь AISI 409 прекрасно зарекомендувала себе як матеріал стійкий в газових середовищах, що утворюються при спалюванні різного палива. Ці середовища можуть містити продукти повного (двоокис вуглецю, водяна пара, азот тощо) і неповного (оксид вуглецю, вуглеводні, оксиди азоту, двоокис сірки, сірководень тощо) згоряння. Застосовується для виготовлення корпусів і труб систем нейтралізації, рециркуляції, уловлювання і вихлопу відпрацьованих газів. Складні окислювально-відновні високотемпературні каталітичні реакції і наявність агресивних газових середовищ диктують неодмінне використання экономнолегированной корозійностійкої сталі AISI 409 в якості конструкційного матеріалу для виготовлення вихлопних систем, а також для пічного та супутнього обладнання (витяжні короби, димоходи тощо). Властивості при підвищених температурах Сталь AISI 409 не зміцнюється термообробкою і володіє хорошою стійкістю до утворення окалини аж до 7000, зберігаючи свої корисні експлуатаційні механічні властивості до високих температур. Дана сталь має хорошу стійкість до окислення при відносно високих температурах і зберігає високі експлуатаційні характеристики в умовах, при яких вуглецеві і марганцовистые стали не можуть бути використані. Сталь 409 класифікується як жароостойкая при періодичній експлуатації до 815°C і при безперервній експлуатації аж до 700°C. Однак, реальні температури експлуатації залежать від середовища експлуатації. Сталь AISI 409 використовується тільки в окислювальних і нейтральних середовищах і не може бути використана в відновної середовищі. Аж до 5000 С не спостерігається явно вираженою повзучості, але понад даної температури механічні властивості швидко деградують. При температурі понад 500 і при наявності високих навантажень слід використовувати жароміцні сталі. Фізичні властивості сталі марки AISI 409 Марка Щільність (кг/м3) Модуль пружності (ГПа) Усереднений коефіцієнт термічного розширення x (10-6/oC) Теплопровідність (Вт/м К) Питома теплоємність 0-100°C (Дж/кгК) 0-100°C 0-300°C 0-500°C 100°C 500°C 409 7800 200 11.0 11.7 12.4 25.8 27.5 460 Сталь марки AISI 409 є феромагнетиком (магнитится). Обробка і деякі технологічні властивості сталі AISI 409 Різання Найбільш ефективними способами є різка гільйотиною або абразивом з використанням спеціально призначених бесприжоговых дисків на основі SiO2 або Al2O3, а також плазмова безкислородная азотна різання. Пластична деформація Більш високий технічний межа міцності передбачає і більш високі зусилля деформування порівняно з вуглецевими сталями. При вигині даної стали важливо підтримувати мінімальний внутрішній радіус вигину рівним двом товщинам матеріалу. Наступний вигин у зворотну сторону не рекомендується - зона вигину в цьому випадку потребує підігріві до 1500 С. Можна уникнути появи крайових тріщин, якщо при різанні вигнутого металу, різати його не з внутрішнього радіуса, а з зовнішнього. Цей тип тріщиноутворення може бути виключений, якщо пошліфувати зовнішній радіус і зняти таким чином концентратор напружень. Зварювання Ця сталь чудово зварюється якими відомими способами. За умови якщо зроблені послесварочные операції протруювання/очищення та пасивації, не буде мати місце втрата корозійних властивостей в місці зварювання (включаючи зону термічного впливу). Оптимально використовувати дугове зварювання в інертних газах при дотриманні мінімального энерговклада в зварюваний шов. Рекомендується зварювання "зверху" (тобто, коли зварювана поверхня розташована нижче зварювального інструменту). В якості присадочного матеріалу можна використовувати аустенитную дріт 309L, Св-07Х25Н13, Св-08Х25Н13БТЮ і т. п. Для того, щоб гарантувати адекватну корозійну стійкість необхідно прибрати окалину і кольори мінливості травленням або механічною обробкою щітками з нержавіючої сталі і пропассивировать холодним 10-20% розчином азотної кислоти. Необхідна подальша ретельна промивка холодною водою і сушка. Механічна обробка Зменшений деформаційний наклеп, порівняно з аустенітної сталлю, передбачає необов'язковість використання спеціального інструменту і МОР. Низькі швидкості обробки і невелика подача різця, при достатній кількості охолоджуючої емульсії, виключають будь-які проблеми при механічної обробки сталі. Кріплення, зчленування Якщо скріплені болтами конструкції будуть використані у вологій атмосфері, настійно рекомендується застосовувати вологостійкі прокладки (наприклад, гума).