Legering 2304 (UNS S32304) is een duplex roestvrij staal met een samenstelling die 23% chroom, 4% nikkel bevat en molybdeenvrij is. Hier zijn enkele belangrijke punten over Alloy 2304:
Corrosie weerstand:
Legering 2304 vertoont corrosiebestendigheidseigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van 316L austenitisch roestvrij staal.
Het biedt een goede weerstand tegen een breed scala aan corrosieve omgevingen, waaronder chloridehoudende oplossingen.
Mechanische eigenschappen:
Vergeleken met austenitische kwaliteiten zoals 304L en 316L, biedt legering 2304 een hogere mechanische sterkte, inclusief vloeigrens.
De verhoogde sterkte zorgt voor gewichtsbesparing in toepassingen, met name in goed ontworpen drukvattoepassingen.
Duplex-microstructuur:
Legering 2304 heeft een duplex-microstructuur die bestaat uit een uitgebalanceerde mix van ferriet- en austenietfasen.
Deze microstructuur draagt bij aan de combinatie van corrosiebestendigheid en mechanische eigenschappen van de legering. Legering 2304 wordt vaak gebruikt in verschillende industrieën, waaronder chemische verwerking, olie en gas en mariene omgevingen. Het vindt toepassingen in apparatuur zoals drukvaten, warmtewisselaars, leidingsystemen en structurele componenten.
Toepassingen
- Over het algemeen waar 304 en 316L worden gebruikt
- Pulp- en papierindustrie (opslagtanks voor spaanders, tanks voor witte en zwarte vloeistoffen, vergisters)
- Bijtende oplossingen, organische zuren (SCC-resistentie)
- Voedingsmiddelenindustrie
- Drukvaten (gewichtsbesparing)
- Mijnbouw (slijtage/corrosie)
Normen
ASTM/ASME .......... A240 - UNS S32304
EURONORM........... 1.4362 - X2 Cr Ni 23.4
AFNOR................... Z3 CN 23.04 Az
HERRIE......................... W. Nr 1.4362
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.
Algemene corrosie
Vanwege het hoge chroomgehalte (23%) zijn de corrosiebestendigheidseigenschappen van 2304 bijna gelijk aan die van 316L.
Corrosiebestendigheid in verschillende organische zuren
Corrosiebestendigheid tegen stilstaand zwavelzuur (0,3 mm/jaar)
Gelokaliseerde corrosiebestendigheid
De toevoegingen van 23% chroom en 0,1% stikstof verklaren waarom 2304 duplex roestvrij staal zich veel beter gedraagt dan Alloy 316L als het gaat om de weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie.
Weerstand tegen spanningscorrosie
Testresultaten van spanningscorrosiebestendigheid in chloridehoudende waterige oplossingen ((8ppm 02) PH = 7, >1000 uur, toegepaste spanningen hoger dan de vloeigrens) tonen aan dat legering 2304 beter presteert dan legeringen 304L en 316L, vanwege de hoge chroomtoevoegingen en het lage nikkelgehalte.
Dit is een typisch kenmerk van duplex roestvast staal. Legering 2205 presteert nog steeds beter dan 2304 in vergelijkbare omstandigheden.
Andere corrosiebestendigheidseigenschappen
Gelegeerd 2304 duplex roestvrij staal doorstaat met succes de meeste standaard IC-testprocedures zoals ASTM-, A262E- en C-tests. De corrosiesnelheid in kokend salpeterzuur (65%) is hoger dan die van legering 316L. Vanwege de hoge vloeigrens presteert de legering goed in slijtage-/corrosietoepassingen.
Typische waarden (gewicht %)
Koolstof
|
Chroom
|
Nikkel
|
Molybdeen
|
Stikstof
|
Anderen
|
0.020
|
23
|
4
|
0.2
|
0.1
|
S=0,001
|
PREN = [Cr%] = 3,3 [Mo%] = 16 [N%] ≥ 24
|
Fysische eigenschappen
Dichtheid
7.800 kg/m3 - 0,28 lb/in3
Interval Humeur °C
|
Thermaal expansie ax10M-bK-1
|
°C
|
Weerstand
(μ_ cm)
|
Thermaal conductiviteit (W.m-1.K-1)
|
Specifiek hitte (J.kg-1.K-1
|
Jong modulus E (GPa)
|
Scheren modulus G (GPa)
|
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
Trekeigenschappen (minimumwaarden)
°C
|
Rp 0,2 Mpa
|
Rp 1.0 Mpa
|
Rp 1.0 Mpa
|
°F
|
YS 0,2% Offset KSI
|
YS 0,1% Offset KSI
|
UTS KSI
|
Verlenging %
|
20
|
400
|
440
|
600
|
68
|
58
|
64
|
87
|
25
|
100
|
330
|
365
|
570
|
212
|
48
|
53
|
83
|
25
|
200
|
280
|
310
|
530
|
392
|
41
|
45
|
77
|
20
|
300
|
230
|
260
|
490
|
572
|
33
|
38
|
71
|
20
|
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
|
Structuur
De chemische analyse van 2304 is geoptimaliseerd om een typische microstructuur van 50 a / 50 g te verkrijgen na een oplossingsgloeibehandeling bij 950 ° / 1050 ° C (1742 ° / 1922 ° F).
De microstructuur van 2304 duplex is zeer stabiel in vergelijking met molybdeenhoudend duplex roestvast staal. Intermetallische fasen zijn pas aanwezig na een houdtijd van 10 uur in het temperatuurbereik van 750 ° / 850 ° C (1382 ° / 1562 ° F). Kopertoevoegingen aan kwaliteit 2304, indien gespecificeerd, verhogen de hardheid van het staal na warmtebehandeling in het temperatuurbereik van 350 ° / 500 ° C (662 ° / 932 ° F).
Verwerking
Warm vormen
Warmvervormen moet worden uitgevoerd in het temperatuurbereik van 1150/900°C (2100/1650°F). Na het vormen wordt een nieuwe oplossingsgloeibehandeling aanbevolen in het temperatuurbereik van 950 ° / 1050 ° C (2100 ° / 1650 ° F) om de corrosiebestendigheid en mechanische eigenschappen volledig te herstellen. Onderdelen die met 2304 zijn gevormd, moeten tijdens het verwarmen zorgvuldig worden ondersteund om kruipvervorming te voorkomen.
Koudvervormen
Legering 2304 kan zonder problemen koud worden gevormd. Dezelfde apparatuur die wordt gebruikt voor het koudvervormen van 304L- en 316L-kwaliteiten kan worden gebruikt. Vanwege de hogere mechanische eigenschappen, waaronder de vloeigrens, zijn hogere spanningen vereist voor koudvervormen. Een warmtebehandeling met de laatste oplossing wordt ook aanbevolen na koudvervormen om de mechanische en corrosiebestendigheidseigenschappen te herstellen, zoals beschreven in 'warmvormen'.
Ontkalken
Legering 2304 duplex vertoont verbeterde bewerkbaarheidseigenschappen, vooral bij het overwegen van boren. Zijn gedrag is gelijk aan dat van 316LEZ*. Bovendien heeft 2304 betere corrosiebestendigheid en reinheidseigenschappen omdat er geen zwaveltoevoegingen nodig zijn. Het gelokaliseerde corrosieweerstandsgedrag is verbeterd.
*316LEZ is een 316L-type met verbeterde bewerkbaarheidseigenschappen.