ASTM A790 UNS S32750, almennt þekktur sem Super Duplex 2507, er hár-afkastamikið ferritískt-austenítískt ryðfrítt stál sem er hannað fyrir krefjandi iðnaðarumhverfi. Þessi ofur tvíhliða flokkur sameinar einstaka tæringarþol og mjög mikinn vélrænan styrk, sem gerir það að ákjósanlegu efni fyrir olíu og gas, efnavinnslu, sjávar- og afsöltunarnotkun. Einstök tvífasa-örbygging - málmblöndunnar - um það bil jöfn hlutföll af austeníti og ferríti - skila eiginleikum sem hvorugur fasi gæti náð einn og sér.
Þessi grein veitir yfirgripsmikið tæknilegt yfirlit yfir ASTM A790 UNS S32750 pípuna, sem nær yfir efnasamsetningu þess, vélræna eiginleika, tæringarþol, framleiðslustaðla, prófunarkröfur og dæmigerð notkun.
Hvað er ASTM A790?
ASTM A790 er staðalforskrift American Society for Testing and Materials fyrir óaðfinnanlega og soðið ferritic/austenitic (duplex) ryðfrítt stálrör. Það skilgreinir kröfur um samsetningu og vélræna eiginleika fyrir óaðfinnanlega og beina-saumsoðna pípu og nær einnig yfir hitameðferð, framleiðsluferli, sýnatöku og prófun og vörumerkingar. Staðallinn nær yfir bæði staðlaðar tvíhliða einkunnir (eins og S31803 og S32205) og ofur tvíhliða einkunnir (eins og S32750 ogS32760), sem gerir það að aðalpípuforskriftinni fyrir tvíhliða ryðfríu stáli í olíu- og gas-, efna- og sjávariðnaði.
Allar ASTM A790 pípur verða að vera lausnar-glöddar og slökktar til að ná markmiðinu um austenít-ferrítjafnvægi, venjulega 40-60% ferrít. Fyrir S32750 er þörf á lausnarglæðingu við að lágmarki 1025 gráður, fylgt eftir með vatnsslökkvun eða hraðri kælingu með öðrum hætti.
Efnasamsetning UNS S32750
| Frumefni | Samsetningarsvið (%) |
|---|---|
| Kolefni (C), hámark | 0.030 |
| Mangan (Mn), hámark | 1.20 |
| Fosfór (P), hámark | 0.035 |
| Brennisteinn (S), hámark | 0.020 |
| Kísill (Si), hámark | 0.80 |
| Króm (Cr) | 24.0 – 26.0 |
| Nikkel (Ni) | 6.0 – 8.0 |
| Mólýbden (Mo) | 3.0 – 5.0 |
| Köfnunarefni (N) | 0.24 – 0.32 |
| Kopar (Cu), hámark | 0.50 |
Vélrænir eiginleikar
| Eign | Krafa |
|---|---|
| Togstyrkur, mín | 116 ksi (800 MPa) |
| Afrakstursstyrkur (0,2% á móti), mín | 80 ksi (550 MPa) |
| Lenging, mín | 15% |
| hörku, hámark (HBW) | 300 |
| hörku, hámark (HRC) | 32 |
Tæringarþol
Tæringarþol UNS S32750 er mest afgerandi eiginleiki þess. Með PREN upp á u.þ.b. 42, býður þessi ofur tvíhliða einkunn upp á framúrskarandi frammistöðu í árásargjarnu umhverfi:
Pitting og sprungur tæringu:Í stöðluðum járnklóríðprófunum samkvæmt ASTM G48, þolir 2205 venjulega gryfju í allt að 35 gráður, en 2507 þolir gryfju í allt að 65 gráður. Þessi 30 gráðu mörk ákvarðar hvaða umhverfi hver bekk ræður við á öruggan hátt.
Spennutæringarsprungur (SCC):S32750 sýnir framúrskarandi mótstöðu gegn klóríð-framkallaðri streitutæringarsprungu, mikilvægur eiginleiki fyrir starfsemi á hafi úti, súrt jarðgas og sjóafsöltunarnotkun.
Almenn tæring:Blöndunin er mjög ónæm fyrir tæringu frá lífrænum sýrum. Í 10% maurasýru og 50% ediksýru er tæringarhraði minna en 0,05 mm á ári, en ASTM 316L sýnir tæringarhraða sem er hærri en 0,2 mm á ári við sömu aðstæður.
Mikilvægt holahitastig:CPT á S32750 í 6% FeCl₃ er um það bil 65 gráður, samanborið við ~35 gráður fyrir 2205 tvíhliða.
Hitameðferð og örbygging
Rétt hitameðferð er nauðsynleg til að ná sem best jafnvægi á austenít- og ferrítfasa í UNS S32750. Rörin skulu hitameðhöndluð við 1025-1125 gráður (1880-2060 gráður F) og slökkt með hraðri kælingu í vatni eða á annan hátt.
Rannsóknir hafa sýnt að þegar hitastig lausnarmeðferðar er 1050 gráður, nálgast / hlutfallið 1:1, sem gefur framúrskarandi heildareiginleika. Við hitastig undir 1000 gráðum er σ fasinn (sigma fasi) til við / kornamörk og í ferrítkornum, sem rýrar verulega seigleika og tæringarþol. Við hitastig yfir 1050 gráður fellur Cr₂N út í ferrít og vex smám saman og grófst, sem dregur einnig úr afköstum.
Jafnvæg efnasamsetning 2507 leiðir til örbyggingar sem inniheldur um það bil jafnt magn af ferríti og austeníti eftir glæðingu við um 1050-1125 gráður. Ferrítinnihald yfir 70% dregur úr seigleika og gryfjuþol, en innihald undir 25% dregur úr SCC viðnám.
Framleiðslu- og prófunarkröfur
| Próf | Krafa |
|---|---|
| Togpróf | Einn í hverja lotu (þversum eða langsum) |
| Fletningarpróf | Nauðsynlegt fyrir soðið rör |
| Hörkupróf | Áskilið |
| Hydrostatic próf | Við þrýsting samkvæmt formúlu í staðlinum (má skipta út fyrir NDE) |
| NDT | Eddy Current eða Ultrasonic Testing (UT) fyrir soðið sauma |
| Tæringarpróf | ASTM A923 (Aðferð A, B eða C) |
Umsóknir um ASTM A790 UNS S32750
Mikill styrkur og tæringarþol UNS S32750 gerir það að verkum að það hentar fyrir margs konar erfiðar aðstæður, þar á meðal klóríð- og súlfíðþjónustu:
Olía og gas:Úthafs- og neðansjávarlagnir, djúpvatnsstígvélar, sýrða þjónustuforrit, olíu- og gasleit og úthafsborpallar
Sjávarumhverfi:Sjóafsöltun, sjóverkfræði, skipasmíði
Efnavinnsla:Efnavinnslustöð, efnavinnsla, flutningur og geymsla, mengunarvarnabúnaður
Kvoða og pappír:Kvoða- og pappírsframleiðsla
Aðrar atvinnugreinar:Varmaskiptar, vatnsmeðferðarbúnaður, matvælavinnsla, lyfjaiðnaður
Málblönduna er sérstaklega mikilvægt til að standast gryfju, tæringu á sprungum og sprungum vegna álagstæringar af völdum klóríðs í rekstri á hafi úti, súrs jarðgass og sjóafsöltunar.
Samanburður: 2205 á móti 2507
| Eign | 2205 (S32205) | 2507 (S32750) |
|---|---|---|
| Flokkun | Venjulegt tvíbýli | Super tvíbýli |
| Króm | 22.0-23.0% | 24.0-26.0% |
| Nikkel | 4.5-6.5% | 6.0-8.0% |
| Mólýbden | 3.0-3.5% | 3.0-5.0% |
| Nitur | 0.14-0.20% | 0.24-0.32% |
| PREN (dæmigert) | 34-36 | 42-43 |
| Afrakstursstyrkur, mín | 450 MPa | 550 MPa |
| Togstyrkur, mín | 620 MPa | 795 MPa |
| CPT í 6% FeCl3 | ~35 gráður | ~65 gráður |
| Hlutfallslegur kostnaður | Grunnlína | 30-50% iðgjald |
Algengar spurningar
Hver er munurinn á ASTM A790 og ASTM A789?
ASTM A790 nær yfir óaðfinnanlega og soðið ferritic/austenitic (duplex) ryðfríu stáli rör fyrir almenna ætandi þjónustu, en ASTM A789 nær yfir soðnar og óaðfinnanlegar ferritic/austenitic ryðfrítt stál varmaskiptarör. Báðar forskriftirnar innihalda UNS S32750.
Hvert er hámarks þjónustuhiti fyrir UNS S32750?
Almennt er mælt með hámarks þjónustuhitastigi sem 315 gráður (600 gráður F). Hins vegar mælir VdTÜV staðall með hámarks þjónustuhita 250 gráður fyrir 2507.
Er hægt að sjóða UNS S32750?
Já, UNS S32750 hefur góða suðuhæfni. Hins vegar, suðu krefst stýrðs hitainntaks (venjulega 0,5-2,5 kJ/mm) og köfnunarefnis-auðgaðs hlífðargass (N₂ + Ar) til að viðhalda réttu austenít-ferrít jafnvægi. Gráða 2507, með hærra málmblönduinnihaldi, er næmari fyrir millimálmi úrkomu ef varmainntak er of mikið eða millihitastig fer yfir 150 gráður. Suðuaðferðarhæfi fyrir 2507 krefst strangara eftirlits og umfangsmeiri prófunar.
Hverjar eru jafngildar einkunnir fyrir UNS S32750?
UNS: S32750
EN númer: 1.4410
EN Nafn: X 2 CrNiMoN 25-7-4
SS: 2328
Algengt nafn: Super Duplex 2507
Smíðaeinkunn: ASTM A182 F53
Niðurstaða
ASTM A790 UNS S32750 Super Duplex ryðfríu stáli pípa táknar hæsta stig tvíhliða ryðfríu stáli tækni. Einstök samsetning þess af miklu króm-, mólýbdeni og köfnunarefnisinnihaldi skilar PREN upp á um það bil 42, sem veitir einstaka viðnám gegn gryfju, sprungutæringu og spennutæringu í klóríð-umhverfi. Með lágmarksflutningsstyrk upp á 550 MPa og togstyrk upp á 800 MPa, býður S32750 verulegan þyngdarsparnað með þynnri vegghlutum við sama hönnunarþrýsting. Fyrir krefjandi notkun í olíu og gasi, efnavinnslu, afsöltun og sjávarverkfræði er ASTM A790 UNS S32750 valið efni fyrir verkfræðinga sem krefjast ósveigjanlegrar frammistöðu í árásargjarnasta umhverfi.
