ASTM A790 UNS S32750A Super Duplex 2507 néven ismert, nagy -teljesítményű ferrites-ausztenites rozsdamentes acél, amelyet a legigényesebb ipari környezetekhez terveztek. Ez a szuper duplex minőség a kivételes korrózióállóságot és a nagyon nagy mechanikai szilárdságot egyesíti, így az olaj- és gázipari, vegyipari, tengeri és sótalanító alkalmazások kedvelt anyagává válik. Az ötvözet egyedülálló kettős -fázisú mikroszerkezete - az ausztenit és a ferrit hozzávetőleg egyenlő arányban - olyan tulajdonságokat biztosít, amelyeket egyik fázis sem tudna egyedül elérni.
Ez a cikk átfogó műszaki áttekintést nyújt az ASTM A790 UNS S32750 csőről, amely kiterjed annak kémiai összetételére, mechanikai tulajdonságaira, korrózióállóságára, gyártási szabványaira, vizsgálati követelményeire és tipikus alkalmazási területeire.
Mi az ASTM A790?
Az ASTM A790 az American Society for Testing and Materials szabvány előírása varrat nélküli és hegesztett ferrites/ausztenites (duplex) rozsdamentes acélcsövekre. Meghatározza a varrat nélküli és egyenes varratú hegesztett csövek összetételére és mechanikai tulajdonságaira vonatkozó követelményeket, és kiterjed a hőkezelésre, a gyártási folyamatra, a mintavételre és a tesztelésre, valamint a termékjelölésre is. A szabvány lefedi a szabványos duplex minőségeket (például S31803 és S32205), valamint a szuperduplex minőségeket (például az S32750 ésS32760), így ez az elsődleges csőspecifikáció a duplex rozsdamentes acélhoz az olaj- és gáziparban, a vegyiparban és a tengeri iparban.
Minden ASTM A790 csövet oldatban- kell lágyítani és hűteni kell, hogy elérjük a cél ausztenit-ferritegyensúlyt, jellemzően 40-60% ferrit. Az S32750 esetében legalább 1025 fokos oldatos izzítás szükséges, majd ezt követi a vizes oltás vagy más módon történő gyors hűtés.
Az UNS S32750 kémiai összetétele
| Elem | Összetételi tartomány (%) |
|---|---|
| Szén (C), max | 0.030 |
| Mangán (Mn), max | 1.20 |
| Foszfor (P), max | 0.035 |
| Kén (S), max | 0.020 |
| Szilícium (Si), max | 0.80 |
| Króm (Cr) | 24.0 – 26.0 |
| Nikkel (Ni) | 6.0 – 8.0 |
| Molibdén (Mo) | 3.0 – 5.0 |
| Nitrogén (N) | 0.24 – 0.32 |
| Réz (Cu), max | 0.50 |
Mechanikai tulajdonságok
| Ingatlan | Követelmény |
|---|---|
| Szakítószilárdság, min | 116 ksi (800 MPa) |
| Hozamerősség (0,2%-os eltolás), min | 80 ksi (550 MPa) |
| Megnyúlás, min | 15% |
| Keménység, max (HBW) | 300 |
| Keménység, max (HRC) | 32 |
Korrózióállóság
Az UNS S32750 korrózióállósága a legmeghatározóbb jellemzője. Körülbelül 42-es PREN-jével ez a szuperduplex fokozat kivételes teljesítményt nyújt agresszív környezetben:
Gödrös és réskorrózió:Az ASTM G48 szabvány szerinti vas(III)-klorid-vizsgálat során a 2205 jellemzően 35 fokig, míg a 2507 65 fokig ellenáll a pattanásnak. Ez a 30 fokos margó határozza meg, hogy az egyes fokozatok mely környezeteket tudják biztonságosan kezelni.
Feszültségkorróziós repedés (SCC):Az S32750 kiválóan ellenáll a klorid -kiváltotta feszültségkorróziós repedésekkel szemben, amely kritikus tulajdonság a tengeri műveleteknél, a savas földgáz és a tengervíz sótalanításánál.
Általános korrózió:Az ötvözet rendkívül ellenálló a szerves savak által okozott korrózióval szemben. 10%-os hangyasavban és 50%-os ecetsavban a korróziós sebesség kisebb, mint 0,05 mm/év, míg az ASTM 316L azonos körülmények között 0,2 mm/évnél nagyobb korróziós sebességet mutat.
Kritikus mélyedési hőmérséklet:Az S32750 CPT-je 6%-os FeCl3-ban körülbelül 65 fok, míg a 2205 duplex esetében körülbelül 35 fok.
Hőkezelés és mikrostruktúra
A megfelelő hőkezelés elengedhetetlen az ausztenit és ferrit fázisok optimális egyensúlyának eléréséhez az UNS S32750-ben. A csöveket 1025-1125 fokon (1880-2060 F) hőkezelni kell, és vízben történő gyors hűtéssel vagy más módon le kell hűteni.
A kutatások kimutatták, hogy amikor az oldat kezelési hőmérséklete 1050 fok, a / arány megközelíti az 1:1-et, ami kiváló általános tulajdonságokat eredményez. 1000 fok alatti hőmérsékleten a σ fázis (szigma fázis) létezik a / szemcsehatárokon és a ferrit szemcsékben, ami súlyosan rontja a szívósságot és a korrózióállóságot. 1050 fok feletti hőmérsékleten a Cr₂N ferritben kicsapódik, és fokozatosan növekszik és eldurvul, ami szintén csökkenti a teljesítményt.
A 2507 kiegyensúlyozott kémiai összetétele körülbelül 1050-1125 fokos izzítás után körülbelül azonos mennyiségű ferritet és ausztenitet tartalmazó mikrostruktúrát eredményez. A 70%-ot meghaladó ferrittartalom csökkenti a szívósságot és a lyukállóságot, míg a 25% alatti tartalom csökkenti az SCC-ellenállást.
Gyártási és tesztelési követelmények
| Teszt | Követelmény |
|---|---|
| Szakítóvizsgálat | tételenként egy (keresztirányú vagy hosszanti) |
| Lapítási teszt | Hegesztett csőhöz szükséges |
| Keménységi teszt | Kívánt |
| Hidrosztatikai teszt | A szabványban szereplő képlet szerinti nyomáson (helyettesíthető NDE-vel) |
| NDT | Örvényáramú vagy ultrahangos vizsgálat (UT) a hegesztett varratokhoz |
| Korróziós teszt | ASTM A923 (A, B vagy C módszer) |
Az ASTM A790 UNS S32750 alkalmazásai
Az UNS S32750 nagy szilárdsága és korrózióállósága miatt a zord környezetek széles skálájára alkalmas, beleértve a klorid- és szulfidszolgáltatást is:
Olaj és gáz:Tengeri felső és tenger alatti csövek, mélytengeri felszállók, savanyú szolgáltató alkalmazások, olaj- és gázkutatás és tengeri fúrótornyok
Tengeri környezet:Tengervíz sótalanítása, hajómérnökség, hajógyártás
Vegyi feldolgozás:Vegyipari feldolgozó üzem, vegyi feldolgozó, szállítás és tárolás, szennyezéscsökkentő berendezések
Pép és papír:Cellulóz- és papírgyártás
Egyéb iparágak:Hőcserélők, vízkezelő berendezések, élelmiszer-feldolgozás, gyógyszeripar
Az ötvözet különösen fontos a kloridok által okozott lyukkorróziós, réskorróziós és feszültségkorróziós repedésekkel szembeni ellenállásban a tengeri műveleteknél, a savas földgáz és a tengervíz sótalanításánál.
Összehasonlítás: 2205 vs 2507
| Ingatlan | 2205 (S32205) | 2507 (S32750) |
|---|---|---|
| Osztályozás | Standard duplex | Szuper duplex |
| Króm | 22.0-23.0% | 24.0-26.0% |
| Nikkel | 4.5-6.5% | 6.0-8.0% |
| Molibdén | 3.0-3.5% | 3.0-5.0% |
| Nitrogén | 0.14-0.20% | 0.24-0.32% |
| PREN (tipikus) | 34-36 | 42-43 |
| Hozamerősség, min | 450 MPa | 550 MPa |
| Szakítószilárdság, min | 620 MPa | 795 MPa |
| CPT 6% FeCl3-ban | ~35 fok | ~65 fok |
| Relatív költség | Alapvonal | 30-50% prémium |
Gyakran Ismételt Kérdések
Mi a különbség az ASTM A790 és az ASTM A789 között?
Az ASTM A790 varrat nélküli és hegesztett ferrites/ausztenites (duplex) rozsdamentes acélcsöveket takar az általános korrozív szolgáltatáshoz, míg az ASTM A789 a hegesztett és varrat nélküli ferrites/ausztenites rozsdamentes acél hőcserélő csöveket takarja. Mindkét specifikáció tartalmazza az UNS S32750-et.
Mi az UNS S32750 maximális üzemi hőmérséklete?
A maximális üzemi hőmérséklet általában 315 fok (600 fok F). A VdTÜV szabvány azonban a 2507-hez 250 fokos maximális üzemi hőmérsékletet ajánl.
Az UNS S32750 hegeszthető?
Igen, az UNS S32750 jó hegeszthetőségű. A hegesztés azonban szabályozott hőbevitelt (általában 0,5-2,5 kJ/mm) és nitrogénnel dúsított védőgázt (N₂ + Ar) igényel a megfelelő ausztenit-ferrit egyensúly fenntartásához. A magasabb ötvözettartalmú 2507-es fokozat érzékenyebb az intermetallikus csapadékra, ha a hőbevitel túlzott, vagy az áthaladási hőmérséklet meghaladja a 150 fokot. A 2507-es hegesztési eljárás minősítése szigorúbb ellenőrzést és kiterjedtebb tesztelést igényel.
Melyek az UNS S32750 megfelelő minőségei?
UNS: S32750
EN-szám: 1.4410
EN Név: X 2 CrNiMoN 25-7-4
SS: 2328
Általános név: Super Duplex 2507
Kovácsolás minősége: ASTM A182 F53
Következtetés
Az ASTM A790 UNS S32750 Super Duplex rozsdamentes acélcső a duplex rozsdamentes acél technológia legmagasabb szintjét képviseli. A magas króm-, molibdén- és nitrogéntartalom egyedülálló kombinációja körülbelül 42-es PREN-értéket biztosít, kivételes ellenállást biztosítva a lyukkorrózióval, a réskorrózióval és a feszültségkorróziós repedésekkel szemben klorid--csapágyas környezetben. Az 550 MPa minimális folyáshatárral és 800 MPa szakítószilárdsággal az S32750 jelentős súlymegtakarítást tesz lehetővé a vékonyabb falszakaszok révén azonos tervezési nyomás mellett. Az olaj- és gázipari, vegyipari, sótalanító és hajómérnöki igényes alkalmazásokhoz az ASTM A790 UNS S32750 a választott anyag azon mérnökök számára, akiknek megalkuvás nélküli teljesítményre van szükségük a legagresszívebb környezetben is.
