일반 속성

합금 309(UNS S30900)는 고온 내식성 응용 분야를 위해 특별히 개발된 오스테나이트계 스테인리스강입니다. 합금 309에 대한 몇 가지 핵심 사항은 다음과 같습니다. 합금 309는 고온에서 산화에 대한 저항성이 우수합니다. 비순환 조건에서 최대 1900°F(1038°C)의 산화를 견딜 수 있습니다. 그러나 잦은 열 순환은 내산화성을 약 1850°F(1010°C)로 감소시킬 수 있습니다. 황 함유 분위기: 크롬이 높고 니켈 함량이 낮기 때문에 합금 309는 황 함량이 최대 1832°F(1000°C)인 환경에서 사용할 수 있습니다. 따라서 황 함유 대기가 존재하는 응용 분야에 적합합니다. 침탄 분위기: 합금 309는 탄소 흡수에 대해 중간 정도의 저항성만 나타내기 때문에 침탄이 심한 분위기에서 사용하지 않는 것이 좋습니다. 탄소 확산 및 후속 침탄에 대한 충분한 보호를 제공하지 못할 수 있습니다. 응용 분야: 합금 309는 약간의 산화, 질화, 접합 및 열 순환 응용 분야에 활용될 수 있습니다. 그러나 이러한 응용 분야에서는 비순환 조건에 비해 최대 사용 온도를 낮춰야 합니다. 1202 – 1742°F(650 – 950°C) 사이에서 가열하면 합금 309는 시그마상 석출에 취약합니다. 이로 인해 인성과 기계적 특성이 저하될 수 있습니다. 인성을 복원하려면 2012 – 2102°F(1100 – 1150°C)에서 용체화 어닐링 처리를 권장합니다.

309S(UNS S30908)는 합금의 저탄소 버전입니다. 제작이 용이하도록 활용됩니다.

309H(UNS S30909)는 향상된 크리프 저항성을 위해 개발된 고탄소 개질입니다. 대부분의 경우 플레이트의 입자 크기와 탄소 함량은 309S 및 309H 요구 사항을 모두 충족할 수 있습니다.

합금 309는 표준 작업장 제조 관행에 의해 쉽게 용접 및 가공될 수 있습니다.

 

응용 프로그램

  • 용광로 — 버너, 도어, 팬, 배관 및 복열기
    유동층 용광로 - 그리드, 배관, 윈드 박스
    제지 공장 장비
    석유 정제 — 촉매 회수 시스템, 복열기
    발전 — 미분탄 버너, 튜브 행거
    열처리 — 어닐링 커버 및 상자, 버너 그리드, 도어, 팬, 납 팬 및 중성 소금 냄비, 머플 및 레토르트, 복열기, 워킹 빔
    폐기물 처리 - 소각로, 로터리 킬른 및 소성로

표준

ASTM ........ 240
ASME........ SA 240
AMS.......... 5523

내식성

습식 부식
합금 309는 습한 부식성 환경에서의 사용을 위해 특별히 설계되지 않았습니다. 크리프 특성을 향상시키기 위해 첨가되는 합금 309의 높은 탄소 함량은 수성 부식에 대한 저항성에 해로운 영향을 미칠 수 있습니다. 내식성에 관한 몇 가지 추가 사항은 다음과 같습니다: 합금 309의 탄소 함량이 높기 때문에 수성 환경에서 부식에 더 취약할 수 있습니다. 고온에 장기간 노출되면 이 합금에 입계 부식이 발생할 수 있습니다. 내열성 합금에 비해 내식성: 습한 부식성 환경에서의 한계에도 불구하고 합금 309는 다른 많은 내열 합금보다 내식성이 우수합니다. 이는 주로 합금 309에서 23%인 높은 크롬 함량 때문입니다.

고온 부식
합금 309는 대부분의 사용 조건에서 고온 부식에 강합니다. 작동 온도는 다음과 같습니다.

산화 조건(최대 황 함량 – 2g/m3)
1922°F(1050°C) 연속 서비스
2012°F(1100°C) 피크 온도

산화 조건(최대 2g/m3 이상의 황)
최대 온도 1742°F(950°C)

저산소 분위기(최대 황 함량 – 2g/m3)
1832°F(1000°C) 최대 온도

질화 또는 침탄 분위기
최대 1562 –1742°F(850 – 950°C)

이 합금은 환원, 질화 또는 침탄 분위기에서 합금 600(UNS N06600) 또는 합금 800(UNS N08800)만큼 성능이 좋지는 않지만 이러한 조건에서는 대부분의 내열성 스테인리스강보다 성능이 뛰어납니다.

크리프 특성

일반적인 크리프 특성

온도

크리프 변형률(MPa)

크리프 휴거(MPa)

°C

°F

1000시간

10000 시간

100000 시간

1000시간

10000 시간

100000 시간

600

1112

120

80

40

190

120

65

700

1292

50

25

20

75

36

16

800

1472

20

10

8

35

18

7.5

900

1652

8

4

3

15

8.5

3

1000

1832

4

2.5

1.5

8

4

1.5


화학 분석

가중치 % (범위가 달리 표시되지 않는 한 모든 값은 최대값임)

요소

309

309초

309시간

크로뮴

최소 22.0-최대 24.0

최소 22.0-최대 24.0

최소 22.0-최대 24.0

니켈

최소 12.0-최대 15.0

최소 12.0-최대 15.0

최소 12.0-최대 15.0

탄소

0.20

0.08

최소 0.04-최대 0.10

망간

2.00

2.00

2.00

0.045

0.045

0.045

유황

0.030

0.030

0.030

규소

0.75

0.75

0.75

저울

저울

저울

 

 

물리적 특성

밀도

0.285파운드/인치3
7.89 그램/센티미터3

비열

0.12BTU/lb-°F(32 – 212°F)
502 J/kg-°K (0 – 100°C)

탄성 계수

28.5 x 106 psi
193 GPa

 

열전도율 212°F(100°C)

9.0 BTU/시간/ft2/피트/°F
15.6 와트/미터-°K

용융 범위

2500 – 2590°F
1480 – 1530°C

전기 저항률

68°C에서 30.7 Microhm-in
20°C에서 78 Microhm-cm

기계적 성질

68°F(20°C)에서의 일반적인 값

항복 강도

0.2% 오프셋

궁극적인 인장

신장

2인치에

경도

psi(최소)

(MPa)

psi(최소)

(MPa)

%(최소)

(최대)

45,000

310

85,000

586

50

202 (HBN)

 

 

제작 데이터

합금 309는 표준 작업장 제조 관행에 의해 쉽게 용접 및 가공될 수 있습니다.

열간 성형

1742 – 2192°F(950 – 1200°C)에서 균일하게 가열합니다. 열간 성형 후 1832 – 2101°F(1000 – 1150°C)에서 최종 어닐링한 후 급속 담금질을 권장합니다.

냉간 성형

합금은 연성이 매우 높으며 316과 매우 유사한 방식으로 형성됩니다. 합금이 탄화물 석출 및 시그마상 침전제의 영향을 받기 때문에 고온에 장기간 노출되는 조각의 냉간 성형은 권장되지 않습니다.

 

용접

합금 309는 TIG, PLASMA, MIG, SMAW, SAW 및 FCAW를 포함한 대부분의 표준 공정으로 쉽게 용접할 수 있습니다.