LDX 2101 (UNS S32101) is een 21,5% chroom, 5% mangaan, 1,5% nikkel, 0,45% molybdeen mager duplex roestvrij staal met corrosiebestendigheid superieur aan 304L en vergelijkbaar met 316L. LDX 2101 bezit zowel superieure sterkte als grotere weerstand tegen scheuren door chloridespanning dan conventioneel roestvrij staal uit de 300-serie.
De verbeterde mechanische sterkte van LDX 2101 maakt het mogelijk om het te gebruiken in dunnere doorsneden, wat aanzienlijke kostenbesparingen kan opleveren voor de eindgebruiker. LDX 2101 is ontworpen als een nikkelarme vervanger voor algemeen gebruik voor 304 en 304L.
Toepassingen
- Beheersing van luchtverontreiniging
- Externe demper en versterkingen van het afvoerkanaal
- Biobrandstoffen
- Biodiesel en Ethanol installaties en tanks
- Chemisch Materiaal van het Proces
- Drukvaten, warmtewisselaars, tanks, leidingsystemen en tankers
- Procesapparatuur voor voedingsmiddelen en dranken
- Opslagtanks voor palmolie en wijn
- Infrastructuur
- Bruggen, sluisdeuren, sluisdeuren
- Pulp en papier
- Waterstofperoxide bleekreactoren, opslagtanks voor witte vloeistof, vergisters, wasmachines, onderdelen van papiermachines
- Behandeling van zeewater
- Ontziltingssysteemkamers en verdampers
- Water- en afvalwaterzuivering
- Verwerking van erts
Normen
ASTM.................. Een 240
ASME.................. ZA 240
LDX 2101 is een nikkelarm, met stikstof versterkt mager duplex roestvrij staal dat is ontwikkeld voor algemeen gebruik. De austenitisch-ferritische (duplex) structuur van de legering is uitgebalanceerd tot ongeveer gelijke hoeveelheden ferriet en austeniet in de oplossing-gegloeide toestand.
Het hoge chroom- en stikstofgehalte van LDX 2101, gecombineerd met een toevoeging van molybdeen, zorgen voor een zeer goede weerstand tegen plaatselijke en uniforme corrosie. De duplex-microstructuur draagt bij aan de hoge sterkte van de legeringen en de weerstand tegen barsten door chloridespanning. LDX 2101 heeft zowel een superieure sterkte als een grotere weerstand tegen scheuren door chloridespanning dan conventioneel roestvrij staal uit de 300-serie.
De corrosiebestendigheid van LDX 2101 is over het algemeen goed, waardoor het geschikt is voor gebruik in een breed scala aan toepassingen. In de meeste omgevingen is het superieur aan 304L roestvrij staal en vergelijkbaar met het molybdeen dat 316L roestvrij staal bevat.
De verbeterde mechanische sterkte van LDX 2101 is veel beter dan conventioneel roestvrij staal uit de 300-serie, waardoor het kan worden gebruikt in dunnere doorsneden die aanzienlijke kostenbesparingen voor de eindgebruiker kunnen opleveren.
LDX 2101 vertoont een goede slijtvastheid en erosiebestendigheid en kan worden vervaardigd met behulp van standaard winkelpraktijken die zijn ontwikkeld voor duplex roestvrij staal.
Typische waarden (gewicht %)
|
|
|
|
|
|
Chroom
|
21.0 min. - 22.0 max.
|
Nikkel
|
1.35 min. - 1.70 max.
|
|
Mangaan
|
4.00 min. - 6.00 max.
|
Molybdeen
|
0.10 min. - 0.80 max.
|
|
Stikstof
|
0.20 min. - 0.25 max.
|
Chroom
|
0,040 max.
|
|
Silicium
|
1,00 maximaal
|
Fosfor
|
0,040 max.
|
|
Koper
|
0.10 min. - 0.80 max.
|
Stikstof
|
0,030 max.
|
|
Ijzer
|
Evenwicht*
|
|
|
* Legering overheerst de overige samenstelling. Andere elementen kunnen slechts in minimale hoeveelheden aanwezig zijn.
|
|
Temperatuur, °F
|
|
|
68
|
200
|
400
|
600
|
|
Dichtheid
|
pond/in3
|
0.28
|
|
|
|
|
Modules van elasticiteit
|
x 10sup>6 psi
|
29
|
28
|
27
|
26
|
|
Poissons Verhouding
|
|
0.3
|
|
|
|
|
Lineaire uitbreiding
|
x 10-6 in/in/°F
|
—
|
7.2
|
7.5
|
7.5
|
|
Thermische geleidbaarheid
|
Btu/ft/h °F
|
8.7
|
9.3
|
9.8
|
10.4
|
|
Thermische capaciteit
|
J/kg °F
|
500
|
530
|
560
|
590
|
|
Elektrische weerstand
|
micro-ohm•meter
|
0.80
|
0.85
|
0.90
|
1.00
|
Trekeigenschappen (minimumwaarden)
|
|
Minimumwaarden
(.625" plaat)
|
Typische waarden
(.625" plaat)
|
|
0,2% offset vloeigrens
|
Ksi
|
65
|
69
|
|
Treksterkte
|
Ksi
|
94
|
101
|
|
Verlenging
|
%
|
30
|
38
|
|
Hardheid (Brinell)
|
HB
|
290 (max)
|
225
|
Ontwerp Stress Allowance
Een van de voordelen van met stikstof verrijkt duplex roestvast staal is de hogere sterkte in vergelijking met conventioneel austenitisch roestvast staal. Dit maakt de constructie van units met dunnere doorsneden mogelijk. Deze gewichtsbesparing kan de materiaal- en fabricagekosten van een schip drastisch verlagen.
ASME Boiler & Pressure Vessel Code, Sectie VIII, Divisie 1, Toegestane Stresswaarden, ksi
|
Legering
|
200 ° F
|
300 ° F
|
400 ° F
|
500 ° F
|
600 ° F
|
|
LDX 2101
|
26.9
|
25.6
|
24.7
|
24.7
|
24.7
|
|
304L
|
20.0
|
18.9
|
18.3
|
17.5
|
16.6
|
|
316L
|
20.0
|
20.0
|
19.3
|
18.0
|
17.0
|
|
2205
|
25.7
|
24.8
|
23.9
|
23.3
|
23.1
|
|
2304
|
24.0
|
22.5
|
21.7
|
21.3
|
21.0
|
Corrosie-eigenschappen
De 300-serie roestvast staal wordt op grote schaal gebruikt in tal van procesindustrieën vanwege hun algehele algemene corrosiebestendigheid. De corrosiebestendigheid van LDX 2101 is over het algemeen beter dan 304L en vergelijkbaar met 316L, waardoor het geschikt is voor gebruik in een breed scala aan industrieën en toepassingen.
Chloride putjes maken
De putweerstand van een austenitisch roestvast staal kan rechtstreeks worden gerelateerd aan de samenstelling van de legering, waarbij chroom, molybdeen en stikstof een gewicht vormen. Het putbestand (PREN) gebruikt de volgende formule om de relatieve putweerstand van een legering te meten: hoe hoger het getal, hoe beter de putweerstand.
PREN = %Cr + 3.3Mo + 30N
De volgende grafiek vergelijkt de PREN voor LDX 2101 met andere gangbare roestvaste staalsoorten.
Putjesweerstand Equivalent PREN = %Cr + 3.3Mo + 30N
Corrosiebestendigheid van spleten
De Critical Crevice Corrosion Temperature (CCCT)-test wordt vaak gebruikt om de spleetcorrosiebestendigheid van verschillende legeringen te vergelijken.
Typische kritische spleetcorrosietemperatuur volgens ASTM G48 Methode F
Weerstand tegen spanningscorrosie
Chloride-spanningscorrosie (SCC) is een van de ernstigste vormen van plaatselijke corrosie. Hogere temperaturen en een verlaagde pH vergroten de kans op SCC. Het ontstaan van SCC is een van de meest voorkomende redenen voor het falen van roestvaste apparatuur. Door zijn duplexstructuur biedt LDX 2101 een uitstekende weerstand tegen SCC.
Resultaten van U-buigtesten in een 40% CaCl2 kookoplossing (100ºC) gedurende 500 uur
|
|
Langs/Dwars
|
|
LDX 2101
|
Geen SSC
|
|
304L
|
SSC-scheuren (<150 uur)
|
Algemene corrosie
Algemene corrosie wordt gekenmerkt als een uniforme aanval op een oppervlak dat in contact komt met een corrosief medium. De weerstand tegen uniforme corrosie in zwavelzuur wordt hieronder weergegeven. LDX 2101 is superieur aan 304L en in sommige gevallen vergelijkbaar met 316L.
Isocorosioncurves, 0,1 mm/jaar, in zwavelzuur
