Acier inoxydable 309S à faible-carbone

1. Qu'est-ce que l'acier inoxydable 309S ?

Le 309S est la nuance à faible-carbone de l'acier inoxydable austénitique de type 309, désignée UNS S30908 et couverte par la norme ASTM A240 pour les plaques, les feuilles et les bandes, et par la norme EN 10088-2 sous le numéro de matériau 1.4833. Sa teneur en chrome de 22,00-24,00% et en nickel de 12,00-15,00% le place bien au-dessus des familles 304/316, c'est pourquoi le 309S est sélectionné lorsque les composants doivent résister à l'oxydation et au tartre à des températures allant jusqu'à environ 980 C.

La lettre S indique une teneur maximale en carbone de 0,08 %, contre 0,20 % pour la nuance standard 309. La limite inférieure de carbone réduit le risque de précipitation de carbure de chrome aux joints de grains lorsque l'acier est chauffé dans la plage de sensibilisation d'environ 425-900 C, par exemple lors du soudage ou lors du service à des températures intermédiaires.

2. Composition chimique (ASTM A240)

Le tableau ci-dessous donne les limites spécifiées pour le type 309S dans ASTM A240. Le fer constitue le solde.

Élément	Limite (% en poids)
Carbone (C)	0,08 maximum
Manganèse (Mn)	2,00 maximum
Phosphore (P)	0,045 maximum
Soufre (S)	0,030 maximum
Silicium (Si)	0,75 maximum
Chrome (Cr)	22.00-24.00
Nickel (Ni)	12.00-15.00
Azote (N)	0,10 maximum

3. Propriétés mécaniques (recuit)

À l'état recuit, les plaques, feuilles et bandes de type 309S doivent répondre aux valeurs minimales suivantes selon la norme ASTM A240.

Propriété	Valeur minimale
Résistance à la traction	515 MPa
Limite d'élasticité (décalage de 0,2 %)	205 MPa
Allongement en 50 mm	40 %

4. Résistance thermique

Le 309S résiste au tartre dans l'air pendant un service continu jusqu'à environ 980 °C et peut tolérer des températures légèrement plus élevées pour des expositions courtes et intermittentes. La teneur élevée en chrome forme un film d'oxyde stable et adhérent qui ralentit la poursuite de l'oxydation. Pour un service de charge-à long terme-au-dessus d'environ 550 C, les concepteurs doivent évaluer le comportement au fluage ; là où une résistance maximale au fluage est requise, des qualités de carbone H plus élevées - sont souvent spécifiées à la place.

5. Fabrication et applications typiques

Le 309S peut être formé par laminage, pliage et emboutissage profond conventionnels. Il est soudable par des procédés courants tels que le soudage TIG, MIG et à l'arc submergé ; le préchauffage n'est normalement pas nécessaire et la faible teneur en carbone aide à maintenir la résistance à la corrosion intergranulaire à l'état brut de soudure. Les applications typiques incluent :

Pièces de fournaise, tubes radiants et moufles

Échangeurs de chaleur, récupérateurs et aérothermes

Composants de chaudière et supports de surchauffeur

Fours et revêtements et accessoires de fours

Équipement de traitement chimique exposé à des températures élevées

Foire aux questions

Quelle est la différence entre le 309 et le 309S ?La teneur maximale en carbone est de 0,20 % pour le grade 309 et de 0,08 % pour le 309S. La version à faible teneur en carbone-est préférée lorsque le soudage est impliqué et lorsque la résistance à la corrosion intergranulaire dans la plage de températures sensibilisante est importante.

Quelle est la température maximale de service de 309S ?Pour la résistance à l'oxydation dans l'air, un service continu jusqu'à environ 980 °C est communément cité. Lorsque le composant subit des contraintes mécaniques, la température maximale de conception est plus basse et dépend des propriétés de fluage.

Le 309S est-il magnétique ?Le No. 309S est entièrement austénitique à l'état recuit et est essentiellement non-magnétique, bien qu'un écrouissage intense puisse induire une légère réponse magnétique.

Quelles normes couvrent le 309S ?ASTM A240 couvre les plaques, les feuilles et les bandes ; Tuyau de couverture ASTM A312 et A358 ; ASTM A213 couvre les tubes de petit -diamètre ; L'EN 10088-2 répertorie le matériau équivalent 1.4833.

Le 309S peut-il être soudé à l'acier inoxydable 304 ou 316 ?Oui. 309Le S est souvent utilisé comme matériau de transition car sa teneur en alliage plus élevée tolère la dilution des métaux de base moins-alliés, mais le métal d'apport doit être qualifié par une procédure de soudage, généralement une charge de type 309.