Регион Вологда
Клубова 4
Сталь AISI 409
Марка
AISI 409
Классификация
Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная
Нержавеющая сталь марки AISI 409 относится к ферритному классу. В ее составе содержится экономное количество хрома. Нержавейка стабилизирована титаном. Она отличается высокими прочностными показателями, стойкостью к межкристаллической, атмосферной коррозии, жаропрочностью.
Характеристики марки стали AISI 409
Нержавейка AISI 409 обладает отличными техническими и эксплуатационными характеристиками:
-
Она устойчива к окислению, атмосферной, межкристаллической коррозии.
-
Сталь может эксплуатироваться в условиях высоких температур, имеет низкий коэффициент теплового расширения.
-
Сплав соответствует санитарно-гигиеническим нормам.
-
У металла хорошая пластическая деформируемость, высокие параметры по теплопроводности.
-
Его несложно подвергать вытяжке, штамповке, перфорации.
Нержавеющая сталь этой марки отлично сваривается. Материал довольно хорошо сбалансирован по механическим свойствам и химическому составу. Он отличается стойкостью к воздействиям многих агрессивных сред. Но 409-я сталь склонна к отпускной хрупкости.
Химический состав сплава
В составе нержавеющего сплава марки AISI 409 содержатся следующие химические компоненты:
|
Элемент |
Обозначение |
Массовая доля (%) |
|
Кремний |
Si |
Не больше 1,0 |
|
Углерод |
С |
До 0,08 |
|
Фосфор |
Р |
Менее 0,045 |
|
Марганец |
Mn |
Не более 1,0 |
|
Хром |
Cr |
10,5-11,7 |
|
Сера |
S |
До 0,03 |
|
Никель |
Ni |
Меньше 0,5 |
|
Железо |
Fe |
Остальное |
|
Титан |
TI |
Не больше 0,75 |
Благодаря малому количеству углерода, присутствию титана 409-я нержавейка обладает высокими показателями по пластичности. В структуре металла отсутствует мартенсит, что также положительно влияет на его пластические свойства.
Стабилизация материала титаном усиливает его устойчивость к межкристаллической коррозии. Повышенная массовая доля хрома придает металлу отличные технические характеристики.
Механические свойства стали AISI 409
Механические характеристики сплава:
|
Предел текучести (в МПа), σ0,2 |
Временное сопротивление разрыву (в МПа), σв минимальное |
Относительное удлинение минимальное, % |
Твердость |
|
|
Шкала Бринелля (HB max) |
Шкала Роквелла
(HRB max) |
|||
|
205 |
400-560 |
20 |
180 |
74 |
Механические свойства нержавейки в соответствии с EN 10088-2:
|
Предел текучести (в Н/мм2), σ0,2 |
Временное сопротивление разрыву (в Н/мм2), σв |
Относительное удлинение минимальное, % |
Твердость |
|
|
Шкала Бринелля (HB) |
Шкала Роквелла
(HRB max) |
|||
|
Более 250 |
Минимум 410 |
Не менее 32 |
63-85 |
- |
Механические параметры стали в соответствии с ASTM A 240:
|
Предел текучести (в Н/мм2), σ0,2 |
Временное сопротивление разрыву (в Н/мм2), σв |
Относительное удлинение минимальное, % |
Твердость |
|
|
Шкала Бринелля (HB) |
Шкала Роквелла
(HRB max) |
|||
|
Более 205 |
Минимум 380 |
Не менее 20 |
- |
74 |
Нержавейка данной марки является ферромагнетиком – у нее присутствуют магнитные свойства.
Физические свойства AISI 409
409-я нержавейка имеет следующие физические параметры:
|
Наименование характеристики |
Температура |
Параметр |
|
Удельное электросопротивление |
+20 ℃ |
0,6 мкОм*м |
|
Удельная теплоемкость |
+20 ℃ |
460 Дж/кг*К |
|
Температура плавления |
- |
1 460 ℃ |
|
Плотность |
+4 ℃ |
7,7 г/см3 |
|
Модуль упругости |
+20 ℃ |
215 МПа*103 |
|
Тепловое расширение |
+20 ℃ |
26 Вт/m*K |
|
|
+500 ℃ |
28,7 Вт/m*K |
|
Средний коэффициент теплового расширения |
+20 - +200 ℃ |
11,0 10-6К-1 |
|
|
+20 - +400 ℃ |
11,5 10-6К-1 |
|
|
+20 - +600 ℃ |
12,1 10-6К-1 |
|
|
+20 - +800 ℃ |
12,8 10-6К-1 |
Сопротивление коррозии
409-й нержавеющий сплав не упрочняется термической обработкой. Он полностью сохраняет свои первоначальные механические и эксплуатационные характеристики при высоких температурах. При нагревании металла до температуры +700 ℃ окалина на его поверхности не образуется.
-
Нержавейка данной марки отличается стойкостью к окислительным процессам в условиях высоких температур. Сталь жаростойкая при периодическом повышении температуры окружающей среды до +815 ℃, а также при непрерывной работе при температуре не выше +700 ℃. Но реальные возможности металла во многом зависят от условий эксплуатации.
-
Нержавеющая сталь марки AISI 409 может применяться только в нейтральных и окислительных рабочих средах. Ее нельзя эксплуатировать в восстановительных средах.
-
Степень ползучести материала невысокая. Но при нагревании металла выше +500 ℃ этот параметр начинает быстро увеличиваться. Если условия эксплуатации изделий подразумевают высокие нагрузки при температуре более +500 ℃, то стоит применять жаропрочные марки нержавейки.
-
Сталь устойчива к газовым средам, образующимся после сжигания различных видов топлива, и содержащим продукты частичного, полного сгорания. То есть, материал не окисляется в условиях контакта с оксидом, двуокисью углерода, водяным паром, азотом, его окислами, двуокисью серы, сероводородом, другими химическими веществами.
Именно возможность стойко переносить каталитические окислительно-восстановительные реакции при высоких температурах в агрессивных газовых средах делают AISI 409 подходящим материалом для комплектующих выхлопных систем, печного оборудования, вытяжных коробов, дымоходов.
Технологические свойства и обработка марки 409
У марки стали AISI 409 хорошая технологичность, она легко обрабатывается.
Для резки стали AISI 409 используют гильотины, абразивы, беспрожиговые диски. Также применяется бескислородная азотная резка.
Разрезание изогнутого материала с внутреннего радиуса может привести к появлению краевых трещин. По этой причине его стоит резать с внешней стороны. Также можно подвергнуть шлифовке наружный радиус, чтобы снять концентрацию напряжений в металле.
Сварка нержавеющей стали
Сплав можно сваривать самыми разными способами. Лучшим методом является дуговая сварка в инертном газе (минимальный энерговклад в шов). Оптимально, если свариваемая поверхность располагается ниже, чем сварочное оборудование (сварка «сверху»). Для присадки применяют проволоку марки 309L, Св-08Х25Н13БТЮ, Cв-07Х25Н13 и другие аналогичные материалы.
Затем места сваривания требуется зачистить/протравить от окалины и провести их пассивацию. Это позволяет сохранить высокие параметры по стойкости мест термического воздействия к коррозии.
Очистка швов от окалины, цветов побежалости проводится методом травления. Также можно обрабатывать металл механически. Для этого применяются щетки из нержавеющей стали.
Пассивируют металл 10-20 % раствором HNO3 (азотная кислота). После окончания процедуры изделие тщательно промывают водой (холодной) и высушивают.
Пластическая деформация металла
Сталь AISI 409 характеризуется высоким пределом прочности. Следовательно, для ее деформирования необходимо прикладывать большие усилия, чем в случаях с формованием углеродистых металлов.
Изгибание нержавейки проводится с соблюдением условия, что внутренний радиус изделия составляет не менее 2-х толщин металла. Не рекомендуется в дальнейшем выгибать сталь в обратную сторону. Если эта процедура необходима, то зону изгиба следует прогреть до температуры +1 500 ℃.
Механическая обработка
Механическая обработка стали марки AISI 409 должна проводиться на низкой скорости. Для предотвращения возникновения проблем стоит применять достаточное количество эмульсии, малую подачу резца.
Отжиг
Отжиг 409-й нержавейки проводится при температуре +850 - +925 ℃. Охлаждение металла выполняется на воздухе. Не рекомендуется превышать верхний предел диапазона отжига. До проведения термической обработки требуется обезжиривание поверхности металла.
Крепление
Если конструкция из 409-й нержавейки эксплуатируется при повышенной влажности, а фиксация деталей осуществляется болтами, то под метизы необходимо использовать влагонепроницаемые прокладки (резина).
Формы поставки
Нержавейка AISI 409 поставляется в следующих видах металлопроката:
-
Листы, ленты;
-
Пластины, полосы;
-
Трубы (бесшовные, сварные) общего применения;
-
Трубы сварные и бесшовные для систем подачи воды, нагревателей;
-
Другое.
Стандарты ASTM
Производство металлопроката марки AISI 409 нормируется стандартными спецификациями ASTM:
-
A167 – листы, ленты из нержавеющей и жаропрочной хромоникелевой стали;
-
A240 – хром и никель-хромовые, хром и марганец-никелевые нержавеющие стали для пластин, листов, полос, служащих для изготовления сосудов, работающих под давлением, а также для общего применения;
-
A268 – бесшовные, сварные трубы из ферритной, мартенситной нержавеющей стали, предназначенные для общего применения;
-
A803 – бесшовные, сварные трубы из нержавеющих ферритных сталей, предназначенные для нагревателей и систем подачи воды.
Область применения
409-й сплав находит широкое применение в промышленных целях. Ее часто используют в тех сферах, где не подходят марганецсодержащие и углеродистые металлы:
-
Химическая, нефтехимическая область;
-
Горнодобывающая промышленность;
-
Гражданское машиностроение, автомобилестроение;
-
Строительство, архитектура, дизайн;
-
Пищевая отрасль;
-
Целлюлозно-бумажное производство.
Нержавейка марки 409 применяется в комплектации упаковочных, фасовочных линий. Из нее делают емкости для хранения, сосуды, работающие под давлением, детали бытовых печей, дымоходов, вытяжек. Она подходит для изготовления металлоизделий, которые в процессе эксплуатации подвергаются высоким нагрузкам и воздействию агрессивных веществ. Ее активно применяют для выпуска изделий повышенной пластичности, в ходе работы подвергающихся ударным нагрузкам (клапаны гидравлических прессов).
Сплав может надежно работать в газовых средах, образующихся после сжигания топлива. Это дает возможность использовать металлопрокат AISI 409 для производства труб, корпусов систем нейтрализации, выхлопа, рециркуляции отработанных газов.
Из 409-й нержавейки изготавливают трубопроводы, детали для бытовой техники. А соответствие санитарно-эпидемиологическим и гигиеническим требованиям дает возможность использования для выпуска пищевых изделий, посуды. Высокая теплопроводность, низкий коэффициент термического расширения позволяет применять металл данной марки для производства теплообменных конструкций.
Нержавеющая сталь 409 используется при изготовлении лопаток паровых турбин, рамок для каплеулавливателей нефтяных сепараторов, насадок, тарелок ректификационных колонн.
Аналоги стали AISI 409
Ближайшей по параметрам маркой в РФ будет сталь 08Х13. Зарубежные аналоги 409-й нержавейки:
|
Страна |
Марка стали |
|
Япония (JIS) |
SUS 409 |
|
Евросоюз (EN) |
1.4512 |
Список товаров:
Лист нержавеющий 0,5х1000х2000 мм. AISI 409 (08Х13) холоднокатаный, матовый
Лист нержавеющий 0,8х1500х3000 мм. AISI 409 (08Х13) холоднокатаный, матовый
Лист нержавеющий 1х1250х2500 мм. AISI 409 (08Х13) холоднокатаный, матовый
Лист нержавеющий 10х1500х3000 мм. AISI 409 (08Х13) горячекатаный, матовый
Лист нержавеющий 8х1000х2000 мм. AISI 409 (08Х13) горячекатаный, матовый
