Нержавеющий просечно-вытяжной лист AISI 309LSi: жаростойкий материал для высокотемпературных сред
Нержавеющий просечно-вытяжной лист AISI 309LSi — это пространственная решётчатая панель, полученная холодной просечкой и последующей вытяжкой цельного листа из жаростойкой аустенитной стали с низким содержанием углерода и повышенной долей кремния. Марка AISI 309LSi (UNS S30983, аналог 1.4833 с ограничением C 0,03 %) сохраняет аустенитную структуру при длительной работе в окислительных средах до 980–1000 C, а кремний 1,5–2,0 % ускоряет формирование плотной оксидной плёнки CrO–SiO, тормозящей высокотемпературное окалинообразование.
Просечно-вытяжная геометрия (ПВЛ) формируется без сварки и без потери сплошности металла: ромбическая или ромбовидная ячейка образуется за счёт пластического сдвига связок. Такая структура обеспечивает жёсткость на изгиб при массе на 40–60 % ниже, чем у сплошного листа той же марки, свободный проход газового потока и устойчивость к термоциклированию — связи не имеют сварных швов, являющихся концентраторами напряжений.
Технические параметры и сортамент
| Параметр | Значение | Параметр | Значение | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Толщина исходного листа | 1,0–4,0 мм | Ширина ячейки | 8–40 мм | ромбическая / ромбовидная |
| Длина ячейки | 15–80 мм | Шаг связки | 3–12 мм | по ТУ изготовителя |
| Предел текучести | 210 МПа | Временное сопротивление | 520 МПа | при 20 C |
| Относительное удлинение | 40 % | Твёрдость | 217 HB | в отожжённом состоянии |
| Рабочая температура | до 980–1000 C | Кратковременный нагрев | до 1050 C | окислительная среда |
| Содержание Cr | 22,0–24,0 % | Содержание Ni | 12,0–15,0 % | аустенитная структура |
| Содержание Si | 1,5–2,0 % | Содержание C | 0,03 % | стойкость к сенсибилизации |
Эксплуатационные свойства
Низкоуглеродная основа AISI 309LSi исключает выделение карбидов хрома по границам зёрен в интервале 425–815 C, поэтому лист сохраняет коррозионную стойкость после технологических нагревов, сварки и длительных термоциклов. Кремний повышает сопротивление сульфидированию и воздействию восстановительных газов, содержащих HS и CO. Материал устойчив к знакопеременным тепловым ударам при разогреве и охлаждении печных агрегатов.
- Жаростойкость в окислительных и слабонауглероживающих средах до 1000 C.
- Стойкость к сенсибилизации благодаря C 0,03 %.
- Повышенное сопротивление сульфидной коррозии за счёт Si 1,5–2,0 %.
- Жёсткость решётчатой панели при пониженной массе.
- Свободный проход газов и снижение аэродинамического сопротивления.
Области применения
Лист применяют там, где требуется несущая перфорированная конструкция, работающая в зоне высоких температур: подовые и подвесные элементы печей, корзины и поддоны для термообработки, экраны горелочных устройств, решётки обжиговых и спекательных машин, элементы газоходов и дымовых трактов.
- Печи термообработки, отжига и спекания — подовые решётки, подставки, корзины.
- Обжиговые и агломерационные машины — колосниковые решётки, защитные экраны.
- Горелочные устройства и топки — стабилизирующие решётки, диффузоры.
- Нефтехимические установки — элементы реакторов и трубчатых печей.
- Системы газоочистки — жаростойкие фильтрующие и распределительные панели.
- Сушильные и камерные печи — подвесные полки, направляющие.
Технологичность и обработка
Материал деформируется в холодном состоянии, допускает гибку, вальцовку, резку плазмой, лазером и гидроабразивом. Сварку выполняют электродами типа ER309L, аргонодуговым способом; после сварки термообработка не требуется. Кромки просечно-вытяжного листа не имеют заусенцев, что снижает риск травматизма при монтаже.
Вопросы и ответы
Чем AISI 309LSi отличается от AISI 309 в просечно-вытяжном исполнении?
Пониженное содержание углерода ( 0,03 % против 0,20 %) и повышенное содержание кремния (1,5–2,0 %) обеспечивают стойкость к сенсибилизации и сульфидированию, что критично для решётчатых конструкций, работающих в термоциклах.
До какой температуры сохраняется работоспособность листа?
Длительная эксплуатация в окислительной среде — до 980–1000 C, кратковременный нагрев — до 1050 C. В восстановительных средах с HS верхний предел снижают до 850–900 C.
Какой тип ячейки выбрать для печной оснастки?
Для подовых решёток и корзин применяют ромбическую ячейку с шагом связки 6–12 мм и толщиной исходного листа 2,0–4,0 мм — это даёт максимальную жёсткость при минимальной массе.
Требуется ли термообработка после сварки?
Нет. Низкоуглеродная основа исключает необходимость отжига после сварки; достаточно зачистить шов и удалить оксидную плёнку механическим способом.
