استیل 309 یکی از گونه‌های پرطرفدار فولاد زنگ‌نزن آستنیتی است که در مقایسه با گریدهای متداول‌تر، در دماهای بسیار بالاتر مقاومت اکسیداسیون و خزش (Creep) چشمگیری از خود نشان می‌دهد.
لوله استیل 309 به دلیل ترکیب کروم-نیکل غنی، در برابر محیط‌های حاوی گوگرد و چرخه‌های حرارتی مکرر دوام بالایی دارد و به همین علت فروش قابلتوجهی در صنایع کوره، پالایشگاه و نیروگاهی یافته است. شاید این سؤال برای شما هم پیش بیاید که این نوع استیل دقیقاً چیست و چه عناصری در آن به‌کار رفته است؟ یا این‌که چه کاربردهایی دارد؟
لوله استیل 309 چیست؟
لوله استیل 309 (UNS S30900) عضو خانواده فولادهای زنگ‌نزن سری 300 است. وجود حدود 22 تا 24 ٪ کروم و 12 تا 15 ٪ نیکل – در کنار حداکثر 0٫20 ٪ کربن – ساختاری آستنیتی ایجاد می‌کند که تا نزدیکی
1090 درجه سانتی‌گراد (2000 °F) در برابر اکسیداسیون پایدار می‌ماند. به همین دلیل این گرید برای لوله‌هایی که در کوره‌های شعله مستقیم، فلر پالایشگاه، مبدل‌های حرارتی شعله‌دار و دودکش‌های نیروگاهی کار می‌کنند، انتخاب اول بسیاری از مهندسان است.
استیل 309 نسبت به 304 حدود 25 تا 30 ٪ کروم و نیکل بیشتری دارد؛ بنابراین لایه اکسیدی متراکم‌تری تشکیل می‌دهد و در سرویس‌های گرمایی یا شوک‌های حرارتی مکرر پوسته نمی‌شود. افزون‌براین، مقدار نیکل آن کمتر از 310 است؛ در نتیجه خطر کربوره شدن و حساسیت به گازهای گوگردی پایین‌تر است.
گریدهای لوله استیل 309
- 309S (UNS S30908): نسخه کم‌کربن؛ جوش‌پذیری عالی، رسوب کاربید کم و مناسبِ کویل‌های جوشکاری‌شده.
- 309H (UNS S30909): نسخه پرکربن؛ استحکام خزش بالاتر در دماهای > 975 °C، ایده‌آل برای تیوب‌های ریفرمر.
- 309 (Normal): تعادل میان جوش‌پذیری و استحکام؛ کربن تا 0٫20 ٪.
خواص مکانیکی لوله استیل 309
| گرید |
مقاومت کششی (MPa) |
استحکام تسلیم (MPa) |
سختی برینل (HB) |
ازدیاد طول (٪) |
| 309 |
586 |
207 |
217 |
40 |
| 309S |
586 |
207 |
95 |
40 |
| 309H |
586 |
207 |
217 |
40 |
- حد تناسب بالا → تغییر شکل دائمی دیرتر در فشار و دمای بالا.
- چقرمگی عالی حتی تا -196 °C به دلیل ساختار آستنیتی.
خواص فیزیکی لوله استیل 309
| خاصیت فیزیکی |
مقدار |
| چگالی |
8 g/cm³ |
| مقاومت الکتریکی |
0.78 × 10-6 Ω·m |
| ضریب انبساط حرارتی (20-100 °C) |
15.1 × 10-6 / K |
| رسانایی گرمایی (100 °C) |
14.2 W/m·K |
| مدول الاستیسیته |
193 GPa |
| نقطه ذوب |
1455 °C |
استانداردهای لوله استیل گرید 309
- AISI / SAE: شناسه سه‌رقمی 309 (+ S یا H برای درصد کربن).
- ASTM / ASME:
- ASTM A312 / ASME SA-312 – لوله درزدار و بدون‌درز برای دمای بالا.
- ASTM A213 – لوله بویلر و مبدل حرارتی.
- ASTM A269 – لوله آستنیتی برای کاربرد عمومی.
- DIN / EN: معادل 1.4828 (309) و 1.4833 (309S) در EN 10216-5.
- UNS: S30900 / S30908 / S30909.
جایگزین‌های لوله استیل 309
- 304 / 304L: ارزان‌تر اما تحمل دما فقط تا 870 °C.
- 310 / 310S: دمای سرویس بالاتر (تا 1140 °C) ولی قیمت بالاتر و حساس‌تر به گوگرد.
- فریتی 446: مقاومت پوسته‌شدن عالی؛ جوش‌پذیری محدود.
- آلیاژ 800H: خزش بی‌نظیر؛ بسیار گران.
ویژگی‌های برجسته لوله استیل 309
- مقاومت اکسیداسیون تا 1090 °C در سرویس مداوم.
- پایداری در محیط‌های حاوی گوگرد به دلیل نیکل نسبتاً کم.
- چقرمگی فوق‌العاده در دماهای زیر صفر.
- جوش‌پذیری خوب با فیلر ER309L / E309MoL؛ نیاز حداقلی به پیش‌گرم.
- فرم‌پذیری سرد مناسب؛ خم‌کاری تا Schedule 40 بدون ترک سطحی.
- قابلیت بازیافت کامل و عمر سرویس طولانی.
کاربردهای لوله استیل 309
- تیوب‌های دیواره نسوز کوره‌های آنیل و هیدروژنه.
- خط لوله سوخت و گاز داغ فلر پالایشگاه.
- کراکینگ تیوب ریفرمرهای آمونیاک و متانول.
- مبدل حرارتی شعله مستقیم در صنایع نفت و گاز.
- دودکش و هدر اگزوز دیگ بخار نیروگاه سیکل ترکیبی.
- رول یا پایپ هد در کوره‌های شیشه و سرامیک.
- تجهیزات پخت مداوم صنایع غذایی در 650-800 °C.
- داکت اگزوز موتور جت کم‌فشار در صنایع هوا-فضا.
خواص لوله استیل 309 به‌طور خلاصه
- لایه اکسیدی متراکم و چسبنده → پوسته‌نشدن در شوک حرارتی.
- استحکام خزش و دوام عالی در دماهای 900-1050 °C.
- مقاومت متوسط در برابر کلرید؛ برای محیط‌های پرکلرید بهتر است از 316L یا دوبلکس استفاده شود.
سخن پایانی
لوله استیل 309 به‌واسطه ترکیب 22-24 ٪ کروم و 12-15 ٪ نیکل، شکاف هزینه-کیفیت بین استیل اقتصادی 304 و سوپرآلیاژ 310 را پُر می‌کند؛ یعنی با بودجه‌ای متعادل، عملکردی فوق‌العاده در نزدیکی 1100 °C به دست می‌آورید. این گرید به سبب جوش‌پذیری آسان، شکل‌پذیری سرد مناسب و مقاومت اکسیداسیون عالی، از خطوط فلر پالایشگاه گرفته تا مبدل‌های کوره شیشه حضوری پررنگ دارد.
اگر پروژه شما با گرمای شدید، اتمسفرهای حاوی گوگرد یا شوک حرارتی مداوم سر‌وکار دارد، لوله استیل 309 گزینه‌ای
هوشمند، بادوام و اقتصادی محسوب می‌شود. برای استعلام قیمت روز، دریافت مشاوره فنی و صدور
MTC معتبر، همین حالا با تیم فروش استیل صدرا تماس بگیرید یا فرم درخواست آنلاین را تکمیل کنید؛ کارشناسان ما در کمتر از یک ساعت پاسخ‌گوی شما خواهند بود.
