22Cr Duplex nehrđajući čelik (UNS S31803 / S32205) je feritni-austenitni nehrđajući čelik karakteriziran mikrostrukturom od otprilike 50% ferita i 50% austenita. Ova struktura pruža izvrsnu kombinaciju čvrstoće i otpornosti na koroziju.
Ključna prednost 22Cr u odnosu na standardne nehrđajuće čelike (poput 304/316) je njegovavrhunska otpornost na pucanje uslijed korozije naprezanja (SCC), rupičastu i pukotinsku koroziju, osobito u sredinama-koje sadrže kloride. Također nudi približnodvostruku granicu tečenjaod konvencionalnih austenitnih nehrđajućih čelika.
Ključni parametri i karakteristike
| Parametar Kategorija | Opis |
|---|---|
| Zajednički standardi | ASTM A790 / A928 (Bešavne i šavne cijevi) |
| UNS brojevi | S31803(Standard 22Cr) S32205(Moderna, "manja" kemijska varijanta sa zajamčenom otpornošću na piting) |
| Tipično trgovačko ime | 2205(Ovo je najčešći komercijalni naziv za S32205) |
| Ključna značajka | Izvrsna otpornost na rupičastu koroziju, pukotinsku koroziju i pucanje uslijed korozije naprezanja (SCC). |
| Mikrostruktura | Otprilike 50% Ferita ( ) + 50% Austenita ( ) |
| Mehanička čvrstoća | Visoka granica razvlačenja, obično > 450 MPa (65 ksi), otprilike dvostruko više od 316L. |
Tablica proizvoda: Kemijski sastav i mehanička svojstva
Tablica 1: Kemijski sastav (težinski %)
| Element | UNS S31803 | UNS S32205 | Tipična cijev 2205 |
|---|---|---|---|
| Krom (Cr) | 21.0 - 23.0 | 22.0 - 23.0 | ~22.5 |
| Nikal (Ni) | 4.5 - 6.5 | 4.5 - 6.5 | ~5.5 |
| Molibden (Mo) | 2.5 - 3.5 | 3.0 - 3.5 | ~3.2 |
| mangan (Mn) | Manje od ili jednako 2,0 | Manje od ili jednako 2,0 | ~1.2 |
| Silicij (Si) | Manje od ili jednako 1,0 | Manje od ili jednako 1,0 | ~0.5 |
| Dušik (N) | 0.08 - 0.20 | 0.14 - 0.20 | ~0.17 |
| Ugljik (C) | Manje od ili jednako 0,030 | Manje ili jednako 0,030 | ~0.020 |
| fosfor (P) | Manje ili jednako 0,030 | Manje ili jednako 0,030 | ~0.025 |
| Sumpor (S) | Manje od ili jednako 0,020 | Manje od ili jednako 0,020 | ~0.001 |
| Željezo (Fe) | Ravnoteža | Ravnoteža | Ravnoteža |
Bilješka:S32205 ima strožu kontrolu Cr, Mo i N kako bi se osigurala bolja ravnoteža ferit-austenita i većaEkvivalentni broj otpora na ubod (PREN).
PREN Izračun: PREN=%Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N)
Za S32205, PREN je tipičan33-36, što ga čini vrlo otpornim na piting.
Tablica 2: Tipična mehanička svojstva (na sobnoj temperaturi)
| Vlasništvo | Tipična vrijednost | Minimalni zahtjev ASTM A790/A928 (približno) |
|---|---|---|
| Vlačna čvrstoća | 620 - 760 MPa (90 - 110 ksi) | 620 MPa (90 ksi) |
| Granica razvlačenja (0,2% pomaka) | 450 - 550 MPa (65 - 80 ksi) | 450 MPa (65 ksi) |
| Istezanje (% u 2") | 25% | 25% |
| Tvrdoća (Brinell HBW) | 220 - 290 | 290 maks |
| Energija udarca (Charpy V-zarez) | >100 J @ -40 stupnjeva | Obično navedeno u narudžbenici |
Fizička svojstva
Gustoća:7,8 g/cm³
Raspon topljenja:1380 - 1440 stupanj
Toplinska ekspanzija:13,7 x 10⁻⁶/K (20-100 stupnjeva)
Toplinska vodljivost:19 W/m·K (100 stupnjeva)
Sažetak otpornosti na koroziju
Izvrsna otpornost na rupičastu i pukotinsku koroziju:Zbog visokog PREN-a, značajno nadmašuje 316L.
Pucanje uslijed korozije naprezanja (SCC):Visoko otporan na SCC-induciran kloridom, uobičajeni način kvara za 304/316 u uslugama toplog klorida.
Opća korozija:Otporan na širok raspon kiselina, lužina i drugih kemikalija, sličan ili bolji od 316L.
Ograničenje:Ne preporučuje se za radne temperature iznad ~300 stupnjeva (570 stupnjeva F) zbog krtosti od taloženja sekundarne faze.
Uobičajene aplikacije
22Cr duplex cijevi naširoko se koriste u agresivnim okruženjima u raznim industrijama:
Nafta i plin:
Protočni vodovi, sabirni vodovi i injekcijski vodovi.
Cijev i kućište za korozivne bušotine.
Procesni cjevovod u rafinerijama i offshore platformama za rukovanje kiselim tekućinama (koje sadrže H₂S-).
Kemijska i petrokemijska obrada:Izmjenjivači topline, hladnjaci reaktora i procesni cjevovodi.
Industrija celuloze i papira:Digester i cjevovod postrojenja za izbjeljivanje.
Desalinizacija:Visok{0}}tlačne RO membrane i cijevi grijača slane vode.
Marine & Offshore:Sustavi cjevovoda morske vode, sustavi vatrogasne vode.
Dostupni obrasci proizvoda
Bešavne cijevi (ASTM A790)
Šavne cijevi (ASTM A928)- Obično se izrađuje upotrebom dodatnog metala i žarenjem otopine-cijelog tijela za otpornost na koroziju.
Veličine:Dostupan u širokom rasponu vanjskih promjera (OD) i debljina stijenke (WT), specificiranih prema NPS (nominalna veličina cijevi) i rasporedu (npr. NPS 2", raspored 40S/80S).
Ova kombinacija visoke čvrstoće i superiorne otpornosti na koroziju čini dupleks nehrđajući čelik 22Cr isplativim i pouzdanim izborom za zahtjevne primjene.
