SUS309S

SUS309S不銹鋼(和310/310S奧氏體不銹鋼經(jīng)常被應(yīng)用于高溫環(huán)境下的作業(yè)。其較高的鉻含量和鎳含量確保了良好的耐腐蝕性和抗氧化性，與奧氏體304 合金相比，它在室溫下強度要高一點。

309/309S，310/310S不銹鋼因其耐高溫和抗氧化性能，被廣泛應(yīng)用于熱處理/加工行業(yè)。也因為這樣，這些合金常被加工成復雜結(jié)構(gòu)。碳鋼的加工性通常被認為是金屬成型操作中的標準。奧氏體不銹鋼表現(xiàn)出來的性能和碳鋼大不相同:奧氏體不銹鋼更難加工，變硬的速度非?？?。盡管這并不會改變我們一般用的加工方法，如:切割，機械加工，成型等，但是這些特性卻影響這些加工方法的具體細節(jié)。

切割和機械加工普通軟鋼的標準技術(shù)，稍作調(diào)整后也可用于加工奧氏體不銹鋼。但是奧氏體不銹鋼更難加工，變硬的速度非常快。加工過程中產(chǎn)生的碎片細且硬，并保留著相當好的延展性。加工用的道具應(yīng)保持鋒利和堅硬。對于硬化區(qū)域，一般采用深度和慢速切割。由于奧氏體不銹鋼的導熱性低和熱膨脹系數(shù)高，在切割和機械加工的過程中，必須考慮排熱和尺寸公差。

奧氏體不銹鋼可通過彎曲，拉伸成形，滾扎成形，錘打成形，擴口加工/凸緣加工，旋轉(zhuǎn)，精抽，液壓成形等方法達到冷作成形。在加工過程中，奧氏體不銹鋼容易硬化，表現(xiàn)為加工過程中要不斷增大加工的力量。這就意味著需要用更強大的成形設(shè)備并且最終限制了成型度。

因為各種環(huán)境和金相的因數(shù)，用于309和310熱作的溫度范圍相對較窄。鍛造的初始溫度范圍是1800-2145°F (980-1120°C)，結(jié)束溫度不能低于1800°F (980°C)。在過高的溫度下加工，因為環(huán)境和金相的因素，尤其是鐵素體的生成，會導致合金的熱塑性下降。在過低的溫度下加工，形成脆片第二相，如:西格瑪相。鍛造后，鍛件需迅速冷卻到暗熱。

奧氏體等級被認為是不銹鋼中最容易焊接的等級。它們可以通過所有常見的方法進行焊接。309/309S，310/310S也是如此。如果需要填充焊料，一般要選成分匹配的。因為這個等級的合金含量提高，可以降低熔池的流動性。如果熔池的流動性仍然需要降低，可以采用含硅的焊料(如 ER309Si,ER309LSi)。

309/309S，310/310S的熱膨脹系數(shù)較高，導熱性較低，在固化的焊接金屬中會形成少量的鐵素體，可能導致熱裂紋。這個問題在防脫焊口，寬焊口可能更嚴重。低合金含量的焊料(如ER308)可以增加堆焊中的鐵素體從而降低熱裂紋的趨勢?；附饘俚某煞直幌♂尯螅赡芙档驮摻饘俸缚谔幍哪透g性和耐熱性。

S等級的含碳量相對較低。焊接得當?shù)脑?，不太可能發(fā)生熱影響區(qū)的粒間腐蝕。去除回火色和銹皮可恢復焊口附近的耐腐蝕性。采用不銹鋼刷研磨和刷洗，可以去除回火色和銹皮。酸洗也可去除銹皮。小件的材料可以放入槽中酸洗，大件的材料，可以采用特制的硝酸，氟化氫酸，鹽酸的混合物來局部清洗。酸洗以后，要用清水徹底洗掉酸洗的殘留物。

對這些合金進行退火的主要原因是產(chǎn)生一個再結(jié)晶的微細結(jié)構(gòu)，達到均勻晶粒度，分解有害的碳化鉻沉淀物。要確保完全退火，必須把材料置于2050-2150°F (1120-1175°C)溫度范圍內(nèi)每英寸厚度所需時間約30分鐘。這僅僅是一般的做法。特殊的情況可能需要特殊的處理方法。適當退火后，這些等級在室溫下主要是奧氏體，少量的鐵素體也可能存在。

sus309S不銹鋼在空氣退火過程中產(chǎn)生氧化皮是不可避免的。銹皮中含有豐富的鉻并且具有一定的附著性。通常來說，在進一步加工之前都要把退火銹皮去除。去除銹皮有兩種方法:機械方法和化學方法。表面噴砂和化學除銹二者相結(jié)合通常是去除所有頑固銹皮最有效的方法。硅砂，玻璃微珠是很好的噴砂材料。也可以采用鐵粒，鋼粒，但是這可能引起游離鐵進入金屬的表面，進而引起表面生銹或變色。

化學除銹通常采用硝酸和氫氟酸的混合物。化學槽液和加工溫度通常視實際情況而定。常用的槽液包括5-15%HNO3 (65%初始強度) 和 _-3% HF (60%初始強度)的水溶液。濃度過高的氫氟酸會導致除銹過猛。槽液溫度通常從室溫到140°F (50°C)。溫度過高會導致除銹過快，槽液侵蝕晶界，進而造成金屬表面出現(xiàn)凹槽。酸洗以后，要用清水徹底洗掉酸洗的殘留物，然后干燥，避免金屬表面出現(xiàn)斑漬。

由于309/309S，310/310S在室溫下呈現(xiàn)奧氏體結(jié)構(gòu)，因此不能通過熱處理達到硬化。通過熱作或冷作，可以達到更高的機械強度，但是這些等級通常達不到這種狀態(tài)。通過冷作，也可以獲得更好的抗拉強度和屈服強度，冷作后如果不退火，這些性能在高溫下就不穩(wěn)定，而這些合金往往是用于高溫作業(yè)。如果在高溫環(huán)境下使用冷作后的材料，卻剛好相反，會影響材料的蠕變性能。

高合金不銹鋼通常表現(xiàn)出良好高溫強度，抗蠕變性和抗環(huán)境腐蝕性。因此，它們被廣泛應(yīng)用于熱處理行業(yè)的熔爐零部件，如:傳送帶，滾筒，爐頭，耐火墊板，吊管架等。這些等級也應(yīng)用到化學加工行業(yè)，用于承載熱濃酸，氨水和二硫化物。在食物加工行業(yè)，這些等級用于與熱乙酸和檸檬酸接觸。