Legering 2507 (UNS S32750) is een super duplex roestvrij staal met een samenstelling die 25% chroom, 4% molybdeen, 7% nikkel en stikstof bevat. Hier zijn enkele belangrijke kenmerken en eigenschappen van Alloy 2507:Corrosiebestendigheid:Alloy 2507 biedt uitzonderlijke weerstand tegen corrosie, waardoor het geschikt is voor veeleisende toepassingen in agressieve omgevingen. Het hoge chroom-, molybdeen- en stikstofgehalte draagt bij aan een uitstekende weerstand tegen putjes, spleten en algemene corrosie. Het heeft een bijzonder hoge weerstand tegen door chloride geïnduceerde spanningscorrosiescheuren (SCC), wat cruciaal is voor toepassingen in zeewater en chloriderijke omgevingen. Mechanische eigenschappen: Legering 2507 vertoont een hoge sterkte en biedt uitstekende mechanische eigenschappen. De hoge sterkte maakt het mogelijk om lichtere constructies te ontwerpen, waardoor het gewicht en de kosten worden verminderd. Thermische eigenschappen: De legering heeft een hoge thermische geleidbaarheid, wat een efficiënte warmteoverdracht mogelijk maakt. Het heeft ook een lage thermische uitzettingscoëfficiënt, wat in bepaalde toepassingen gunstig kan zijn. Legering 2507 wordt vaak gebruikt in industrieën zoals chemische verwerking, olie en gas, petrochemie en zeewaterapparatuur. Het vindt toepassingen in verschillende componenten, waaronder warmtewisselaars, leidingen, kleppen en opslagtanks. Bij het gebruik van legering 2507 is het belangrijk om rekening te houden met specifieke bedrijfsomstandigheden en materiaalingenieurs of legeringsfabrikanten te raadplegen voor nauwkeurige richtlijnen over de geschiktheid, fabricage en compatibiliteit in bepaalde toepassingen en omgevingen.
Toepassingen
- Apparatuur voor de olie- en gasindustrie
- Offshore platforms, warmtewisselaars, proces- en bedrijfswatersystemen, brandbestrijdingssystemen, injectie- en ballastwatersystemen
- Chemische procesindustrieën, warmtewisselaars, vaten en leidingen
- Ontziltingsinstallaties, hogedruk RO-installaties en zeewaterleidingen
- Mechanische en structurele componenten, zeer sterke, corrosiebestendige onderdelen
- FGD-systemen voor de energie-industrie, gaswassersystemen voor nutsbedrijven en industrie, absorbertorens, leidingen en leidingen
Normen
ASTM/ASME .......... A240 - UNS S32750EURONORM............ 1.4410 - X2 Cr Ni MoN 25.7.4
AFNOR.................... Z3 CN 25.06 Az
Algemene eigenschappen
Legering 2304 is een 23% chroom, 4% nikkel, molybdeenvrij duplex roestvrij staal. De legering 2304 heeft corrosiebestendige eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van 316L. Bovendien zijn de mechanische eigenschappen, d.w.z. de vloeigrens, twee keer zo hoog als die van 304/316 austenitische kwaliteiten. Dit stelt de ontwerper in staat om gewicht te besparen, met name voor goed ontworpen drukvattoepassingen.
De legering is met name geschikt voor toepassingen in het temperatuurbereik van -50°C/+300°C (-58°F/572°F). Lagere temperaturen kunnen ook worden overwogen, maar vereisen enkele beperkingen, met name voor gelaste constructies.
Met zijn duplex-microstructuur en lage nikkel- en hoge chroomgehaltes heeft de legering verbeterde spanningscorrosiebestendigheidseigenschappen in vergelijking met 304 en 316 austenitische kwaliteiten.
Corrosie Weerstand
Algemene corrosie
Het hoge chroom- en molybdeengehalte van 2507 maakt het extreem goed bestand tegen uniforme corrosie door organische zuren zoals mierenzuur en azijnzuur. 2507 biedt ook een uitstekende weerstand tegen anorganische zuren, vooral die welke chloriden bevatten.
In verdund zwavelzuur verontreinigd met chloride-ionen, heeft 2507 een betere corrosieweerstand dan 904L, een hooggelegeerde austenitische staalsoort die speciaal is ontworpen om zuiver zwavelzuur te weerstaan.
Roestvrij staal van het type 316L (2,5%Mo) kan niet worden gebruikt in zoutzuur vanwege het risico op plaatselijke en uniforme corrosie. 2507 kan echter worden gebruikt in verdund zoutzuur. Putjes hoeven geen risico te zijn in de zone onder de grenslijn in deze figuur, maar spleten moeten worden vermeden.
Isocorrosiecurves, 0,1 mm/jaar, in zwavelzuur met toevoeging van 2000 ppm chloride-ionen
Isocorrosiecurves, 0,1 mm/jaar, in zoutzuur. Onderbroken lijncurve vertegenwoordigt het kookpunt
Critical Pitting Temperature (CPT) bereik voor verschillende legeringen in 1M NAClIntergranurale corrosie
Het lage koolstofgehalte van 2507 verlaagt het risico op hardmetaalneerslag aan de korrelgrenzen tijdens de warmtebehandeling aanzienlijk; Daarom is de legering zeer goed bestand tegen hardmetaalgerelateerde interkristallijne corrosie.
Spanningscorrosie scheuren
De duplexstructuur van 2507 biedt een uitstekende weerstand tegen scheuren door chloridespanningscorrosie (SCC). Vanwege het hogere legeringsgehalte is 2507 superieur aan 2205 in corrosieweerstand en sterkte. 2507 is vooral nuttig in offshore olie- en gastoepassingen en in putten met van nature hoge pekelniveaus of waar pekel is geïnjecteerd om de terugwinning te verbeteren. PutcorrosieEr kunnen verschillende testmethoden worden gebruikt om de putweerstand van staal in chloridehoudende oplossingen vast te stellen. Bovenstaande gegevens zijn gemeten met een elektrochemische techniek op basis van ASTM G 61. De kritische puttemperaturen (CPT) van verschillende hoogwaardige staalsoorten in een 1M natriumchloride-oplossing werden bepaald. De resultaten illustreren de uitstekende weerstand van 2507 tegen putcorrosie. De normale gegevensspreiding voor elk cijfer wordt aangegeven door het donkergrijze gedeelte van de balk.
Spleet Corrosie
De aanwezigheid van spleten, bijna onvermijdelijk in praktische constructies en operaties, maakt roestvast staal gevoeliger voor corrosie in chloride-omgevingen. 2507 is zeer goed bestand tegen spleetcorrosie. De kritische spleetcorrosietemperaturen van 2507 en verschillende andere hoogwaardige roestvast staal worden hierboven weergegeven.Chemische analyse
Typische waarden (gewicht %)
Koolstof |
Chroom |
Nikkel |
Molybdeen |
Stikstof |
Anderen |
0.020 |
25 |
7 |
4.0 |
0.27 |
S=0,001 |
PREN = [Cr%] = 3,3 [Mo%] = 16 [N %] ≥ 40 |
Fysische eigenschappen
Dichtheid
7.800 kg/m3 - 0,28 lb/in3
Interval |
Thermaal |
°C |
Weerstand |
Thermaal |
Specifiek |
Jong |
Scheren |
20-100 |
13 |
20 |
80 |
17 |
450 |
200 |
75 |
20-100 |
13 |
100 |
92 |
18 |
500 |
190 |
73 |
20-200 |
13.5 |
200 |
100 |
19 |
530 |
180 |
70 |
20-300 |
14 |
300 |
105 |
20 |
560 |
170 |
67 |
Mechanische eigenschappen
Mechanische en fysische eigenschappen
2507 combineert een hoge trek- en slagvastheid met een lage thermische uitzettingscoëfficiënt en een hoge thermische geleidbaarheid. Deze eigenschappen zijn geschikt voor veel structurele en mechanische componenten. De mechanische eigenschappen bij lage, omgevings- en verhoogde temperatuur van 2507-plaat en -plaat worden hieronder weergegeven. Alle getoonde testgegevens zijn voor monsters in gegloeide en gedoofde toestand.2507 wordt niet aanbevolen voor toepassingen die langdurige blootstelling aan temperaturen van meer dan 570 ° F vereisen vanwege het verhoogde risico op een vermindering van de taaiheid. De hier vermelde gegevens zijn typisch voor smeedproducten en mogen niet worden beschouwd als een maximum- of minimumwaarde, tenzij specifiek vermeld.
Mechanische eigenschappen
|
|
0,2% offset-vloeigrens, ksi |
80 min. |
Ultieme treksterkte, ksi |
116 min. |
1% offset-vloeigrens, ksi |
91 min. |
Rek in 2 inch, % |
15 min. |
Hardheid, Rockwell C |
32 max |
Impact-energie, ft-lbs |
74 min. |
Impacteigenschappen bij lage temperaturen
Temperatuur °F |
RT |
32 |
-4 |
-40 |
Ft-lbs |
162 |
162 |
155 |
140 |
Temperatuur °F |
-76 |
-112 |
-148 |
-320 |
Ft-lbs |
110 |
44 |
30 |
7 |
Trekeigenschappen bij verhoogde temperatuur
Temperatuur °F |
68 |
212 |
302 |
392 |
482 |
0,2% offset-vloeigrens, ksi |
80 |
65 |
61 |
58 |
55 |
Ultieme treksterkte, ksi |
116 |
101 |
98 |
95 |
94 |
Waarden verkregen voor warmgewalste platen (th ≤ 2"). Legering 2304 mag niet gedurende lange tijd worden gebruikt bij temperaturen hoger dan 300 ° C (572 ° F), waar neerslagverhardingsfenomeen optreedt.
Taaiheidswaarden (KCV-minimumwaarden)
Temp. |
-50°C |
+20°C |
-60 ° F |
+70°F |
Ongetrouwd |
75 J/cm_ |
90 J/cm_ |
54 ft. pond |
65 ft. pond |
Gemiddeld (5) |
90 J/cm_ |
150 J/cm |
65 ft. pond |
87 voet pond |
Hardheid (typische waarden)
Gemiddeld (5) |
HV10 180-230 |
HB : 180-230 |
HRC _ 20 |
Verwerking
Warm vormen
2507 moet heet worden bewerkt tussen 1875 ° F en 2250 ° F. Dit moet worden gevolgd door een oplossingsgloeien bij minimaal 1925 ° F en een snelle lucht- of waterblussing.
Koudvervormen
De meeste van de gebruikelijke roestvrijstalen vormmethoden kunnen worden gebruikt voor koud werken 2507. De legering heeft een hogere vloeigrens en lagere ductiliteit dan de austenitische staalsoorten, dus fabrikanten kunnen merken dat hogere vervormingskrachten, een grotere buigradius en een grotere terugvering nodig zijn. Dieptrekken, rekvormen en soortgelijke processen zijn moeilijker uit te voeren op 2507 dan op austenitisch roestvrij staal. Wanneer het vormen meer dan 10% koude vervorming vereist, wordt een oplossing gloeien en blussen aanbevolen.
Warmtebehandeling
2507 moet in oplossing worden gegloeid en gedoofd na warm of koud vormen. Oplossingsgloeien moet worden gedaan bij minimaal 1925 ° F. Gloeien moet onmiddellijk worden gevolgd door een snelle lucht- of waterblussing. Om maximale corrosiebestendigheid te verkrijgen, moeten warmtebehandelde producten worden gebeitst en gespoeld.
Lassen
2507 bezit goede lasbaarheid en kan aan zichzelf of andere materialen worden verbonden door booglassen met afgeschermd metaal (SMAW), booglassen met gaswolfraam (GTAW), plasmabooglassen (PAW), gevulde draad (FCW) of ondergedompeld booglassen (SAW). 2507/P100 toevoegmateriaal wordt aanbevolen bij het lassen van 2507 omdat het de juiste duplexlasstructuur zal produceren.
Voorverwarmen van 2507 is niet nodig, behalve om condensatie op koud metaal te voorkomen. De interpass-lastemperatuur mag niet hoger zijn dan 300 °F, anders kan de lasintegriteit nadelig worden beïnvloed. De wortel moet worden afgeschermd met argon of 90% N2/10% H2-spoelgas voor maximale corrosiebestendigheid. Dit laatste zorgt voor een betere corrosiebestendigheid.
Als er op slechts één oppervlak moet worden gelast en reiniging na het lassen niet mogelijk is, wordt GTAW aanbevolen voor grondlagen. GTAW of PAW mag niet worden gedaan zonder een toevoegmetaal, tenzij reiniging na het lassen mogelijk is. Een warmte-inbreng van 5-38 kJ/in. moet worden gebruikt voor SMAW of GTAW. Een warmte-inbreng van ongeveer 50 kJ/in. kan worden gebruikt voor SAW.