JIS G4304 SUS309S: Высокоаллотированная аустенитная сталь для высоких температур
Общие сведения
SUS309S (Low Carbon, JIS G4304) — теплостойкая аустенитная нержавеющая сталь с высоким содержанием хрома (22–24%) и никеля (12–15%). Буква «S» указывает на пониженный углерод (≤0,08% по JIS, часто ≤0,03% на практике) для улучшения свариваемости и стойкости к межкристаллитной коррозии. После закалки с отпуском (1050–1150 °C) имеет устойчивую аустенитную структуру с небольшим количеством δ-феррита. Предназначена для работы при температурах до 1000–1100 °C в окисляющих и цементирующих атмосферах: печные детали, радиаторы, топки, химическое оборудование высоких температур.
Физические свойства
| Свойство |
Температура |
Значение |
Примечание |
| Плотность |
23,0 °C |
7,9 – 8,2 г/см³ |
Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
Механические свойства (при 23 °C)
| Свойство |
Температура |
Значение |
Примечание |
| Модуль упругости (Young) |
23,0 °C |
195 ГПа |
Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Относительное удлинение при разрыве (A5) |
23,0 °C |
40 % |
— |
| Твердость по Бринеллю (HB) |
23,0 °C |
187 |
— |
| Твердость по Роквеллу (HRB) |
23,0 °C |
90 |
— |
| Твердость по Виккерсу (HV) |
23,0 °C |
200 |
— |
| Коэффициент Пуассона |
23,0 °C |
0,30 |
Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Модуль сдвига (G) |
23,0 °C |
77 ГПа |
Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Предел прочности при растяжении (Rm) |
23,0 °C |
520 МПа |
— |
| Предел текучести 0,2% (Rp0,2) |
23,0 °C |
205 МПа |
— |
Тепловые свойства
| Свойство |
Температура |
Значение |
Примечание |
| Коэффициент линейного термического расширения |
23,0 °C |
1,7×10⁻⁵ – 1,9×10⁻⁵ 1/К |
Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Температура плавления |
— |
1230 – 1480 °C |
Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Удельная теплоемкость |
23,0 °C |
440 Дж/(кг·К) |
Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
| Теплопроводность |
23,0 °C |
11 – 21 Вт/(м·К) |
Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
Электрические свойства
| Свойство |
Температура |
Значение |
Примечание |
| Электрическое сопротивление |
23,0 °C |
8,5×10⁻⁷ Ом·м |
Типично для аустенитных нержавеющих сталей |
Технологические свойства
| Свойство |
Значение |
| История обработки |
Закалка с отпуском (solution treated) |
Высокотемпературные свойства (ключевое преимущество)
Данные приведены для ориентации (типовые значения для серии 309):
| Температура, °C |
Rp0,2, МПа |
Rm, МПа |
A5, % |
Примечание |
| 20 |
205 |
520 |
40 |
Комнатная |
| 400 |
135 |
380 |
35 |
— |
| 600 |
105 |
300 |
30 |
— |
| 800 |
80 |
200 |
25 |
— |
| 1000 |
50 |
120 |
20 |
Предел длительной работы |
Стойкость к окислению и цементированию
- Окисление в воздухе: Стойко до 1000–1050 °C (формируется плотная Cr₂O₃ пленка). Циклическое нагревание — до 950 °C.
- Цементирующие атмосферы: Высокий Cr и Ni дают отличную стойкость к всасыванию углерода. Используется в печах цементации, пиролизных трубках.
- Серосодержащие среды: Хорошая стойкость за счет высокого Ni (сульфиды Ni устойчивы).
Сравнение с SUS310S и SUS304
| Марка |
Cr, % |
Ni, % |
C, % |
Макс. T раб., °C |
Стоимость |
| SUS304 |
18–20 |
8–10,5 |
≤0,08 |
~870 (окисл.) |
1,0x |
| SUS309S |
22–24 |
12–15 |
≤0,08 |
~1000–1050 |
~1,8–2,2x |
| SUS310S |
24–26 |
19–22 |
≤0,08 |
~1100–1150 |
~2,5–3,0x |
Свариваемость и рекомендации
Основные области применения
- Печные муфты, роллы, ленты транспортеров, решетки топок.
- Пиролизные трубки, ретурты, теплообменники высоких температур.
- Детали печей цементации, азотания, отжига.
- Химическое оборудование: реакторы, колонны при T>600 °C.
- Автомобиль: коллекторы выпускных газов (до Euro 4/5), турбинные корпуса.
