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:
Corrosiebestendigheid:
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 soorten 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 maritieme 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 chips, tanks voor witte en zwarte vloeistof, 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 corrosiebestendigheidseigenschappen die vergelijkbaar zijn met 316L. Bovendien zijn de mechanische eigenschappen, d.w.z. vloeigrens, tweemaal zo groot als die van 304/316 austenitische kwaliteiten. Hierdoor kan de ontwerper gewicht 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 er zijn enkele beperkingen nodig, met name voor gelaste constructies.
Met zijn duplex-microstructuur en lage nikkel- en hoge chroomgehaltes heeft de legering verbeterde eigenschappen voor stresscorrosiebestendigheid in vergelijking met 304 en 316 austenitische kwaliteiten.
Algemene corrosie
Door 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 legering 316L als het gaat om de corrosiebestendigheid tegen putjes en spleten.
Weerstand tegen spanningscorrosie
Testresultaten van spanningscorrosie in chloride dat waterige oplossingen bevat ((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 roestvrij staal. Legering 2205 presteert nog steeds beter dan 2304 onder vergelijkbare omstandigheden.
Andere corrosiebestendigheidseigenschappen
Legering 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
|
Soortelijke 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
|
JA 0,2%
KSI verschuiven
|
JA 0,1%
KSI verschuiven
|
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 het fenomeen van neerslagverharding optreedt.
Taaiheidswaarden (KCV-minimumwaarden)
|
Temp.
|
-50°C
|
+20°C
|
-60 ° F
|
+70 ° F
|
|
Ongetrouwd
|
75 J/cm_
|
90 J/cm_
|
54 voet lbs
|
65 voet lbs
|
|
Gemiddeld (5)
|
90 J/cm_
|
150 J/cm
|
65 voet lbs
|
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 gloeibehandeling met oplossing bij 950 °/1050 °C (1742 °/1922 °F).
De microstructuur van 2304 duplex is zeer stabiel in vergelijking met molybdeenhoudend duplex roestvrij staal. Intermetallische fasen zijn pas aanwezig na een houdtijd van 10 uur in het temperatuurbereik van 750 °/850 °C (1382 °/1562 °F). Kopertoevoegingen aan klasse 2304, indien gespecificeerd, verhogen de hardheid van het staal na warmtebehandeling in het temperatuurbereik van 350 ° / 500 ° C (662 ° / 932 ° F).
Verwerking
Heet vormen
Warmvormen 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 corrosiebestendigheidseigenschappen en mechanische eigenschappen volledig te herstellen. Onderdelen gevormd met 2304 moeten tijdens het verwarmen zorgvuldig worden ondersteund om kruipvervorming te voorkomen.
Koud vervormen
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 nodig voor koudvervorming. Een eindoplossing voor het gloeien van warmtebehandeling wordt ook aanbevolen na koudvervormen om de mechanische en corrosiebestendige eigenschappen te herstellen, zoals beschreven in 'warmvormen'.
Ontkalken
Legering 2304 duplex vertoont verbeterde bewerkbaarheidseigenschappen, vooral bij het overwegen van boren. Het gedrag is gelijk aan dat van 316LEZ*. Bovendien heeft 2304 een betere corrosiebestendigheid en reinheidseigenschappen omdat er geen zwaveltoevoegingen nodig zijn. Het plaatselijke corrosieweerstandsgedrag wordt verbeterd.
*316LEZ is een soort van het type 316L met verbeterde bewerkbaarheidseigenschappen.
