25Cr Super Duplex nehrđajući čelik (SDSS) legura je visokih-učinkovitosti koju karakterizira mješovita mikrostruktura od približno 50% austenita i 50% ferita. Ova struktura pruža izvrsnu kombinaciju visoke čvrstoće i izvanredne otpornosti na koroziju, posebno u agresivnim okruženjima koja sadrže kloride, CO₂ i H2S.
Definiran je standardima kao što suASTM A789 / A790za bešavne i šavne cijevi. Najčešća ocjena jeUNS S32750.
Ključne značajke i prednosti
Iznimna otpornost na koroziju:Superiorniji u odnosu na standardne duplex čelike 316L i 22Cr, posebno protiv rupičaste korozije, pukotinske korozije i pucanja uslijed korozije naprezanja (SCC).
Visoka mehanička čvrstoća:Otprilike dvostruko veća granica razvlačenja od konvencionalnih austenitnih nehrđajućih čelika (npr. 304, 316), što omogućuje tanju debljinu stjenke i lakše strukture.
Izvrsna otpornost-na koroziju i abraziju.
Dobra otpornost na sulfidno pucanje uslijed naprezanja (SSC):Prikladno za upotrebu u kiselim (koji sadrže H₂S-) uslugama pod posebnim uvjetima definiranim standardima kao što je ISO 15156 / NACE MR0175.
Kemijski sastav (tipični % težine)
Sljedeća tablica prikazuje standardne zahtjeve kemijskog sastava za UNS S32750.
Tablica 1: Kemijski sastav (ASTM A789/A790)
| Element | Sadržaj (%) | Primjedbe |
|---|---|---|
| Krom (Cr) | 24.0 - 26.0 | Pruža otpornost baze na koroziju. |
| Nikal (Ni) | 6.0 - 8.0 | Stabilizira austenitnu fazu. |
| Molibden (Mo) | 3.0 - 4.0 | Povećava otpornost na rupičastu i pukotinsku koroziju. |
| mangan (Mn) | Manje ili jednako 1,2 | - |
| Dušik (N) | 0.24 - 0.32 | Ključno za jačanje i uravnoteženje fazne strukture. |
| Ugljik (C) | Manje ili jednako 0,030 | Nizak ugljik za sprječavanje preosjetljivosti. |
| Silicij (Si) | Manje ili jednako 0,80 | - |
| fosfor (P) | Manje od ili jednako 0,035 | - |
| Sumpor (S) | Manje od ili jednako 0,020 | - |
| Bakar (Cu) | Manje od ili jednako 0,50 | - |
| Volfram (W) | Manje od ili jednako 0,50 | Neke verzije sadrže W za povećanu otpornost na koroziju. |
| Željezo (Fe) | Ravnoteža | - |
Mehanička i fizička svojstva
Sljedeća tablica navodi mehanička svojstva standardne sobne-temperature za cjevaste proizvode i ključna fizička svojstva.
Tablica 2: Mehanička i fizička svojstva
| Vlasništvo | Tipična vrijednost/zahtjev | Standard / uvjet |
|---|---|---|
| Granica tečenja (Rp0,2), min | 550 MPa (80 ksi) | ASTM A789/A790 |
| Vlačna čvrstoća (Rm), min | 795 MPa (115 ksi) | ASTM A789/A790 |
| Istezanje (A), min | 15 % | ASTM A789/A790 |
| Tvrdoća, max | 32 HRC | ASTM A789/A790 (tipično) |
| Udarna žilavost (Charpy V-zarez) | Veći ili jednak 45 J @ -46 stupnjeva (-50 stupnjeva F) | Tipično vrlo visoka |
| Gustoća | 7,8 g/cm³ | - |
| Koeficijent toplinskog širenja | 13,0 x 10⁻⁶ /K (20-100 stupnjeva) | - |
| Toplinska vodljivost | 14 W/m·K (20 stupnjeva) | - |
| Raspon topljenja | 1425 - 1475 stupanj | - |
Parametri otpornosti na koroziju
Otpornost na koroziju duplex čelika često se kvantificira premaEkvivalentni broj otpora na ubod (PREN).
PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N
Za UNS S32750:
Tipični PREN: 40 - 45
Kritična temperatura pitinga (CPT):Tipično veće od ili jednako 50 stupnjeva (122 stupnja F) prema ASTM G48 metodi A.
Raspon proizvoda i standardi
25Cr SDSS cijevi proizvode se kao bešavni i kao zavareni proizvodi za različite primjene.
Tablica 3: Zajednički standardi proizvoda i primjene
| Vrsta proizvoda | Standardni broj | Standardni naslov | Uobičajene aplikacije |
|---|---|---|---|
| Bešavne cijevi | ASTM A789 / A790 | Standardna specifikacija za bešavne i zavarene cijevi od feritnog/austenitnog nehrđajućeg čelika za opće usluge | Posude pod tlakom, izmjenjivači topline, procesne linije. |
| Zavarene cijevi | ASTM A789 / A790 | (Isto kao gore) | Procesne cijevi većeg promjera, protočni vodovi. |
| Oil Country Tubular Goods (OCTG) | API 5CRA | Specifikacije za-bešavne cijevi od legure otporne na koroziju za upotrebu kao kućište, cijevi i spojnice | Proizvodne cijevi, kućišta i spojniceu visoko korozivnim naftnim i plinskim bušotinama. |
Usporedba s drugim legurama-otpornim na koroziju (pregled)
| Grade materijala | UNS broj | Tipični PREN | Minimalna čvrstoća razvlačenja (MPa) | Ključne karakteristike |
|---|---|---|---|---|
| 316L Austenitni | S31603 | ~25 | 170 | Dobra opća otpornost na koroziju, mala čvrstoća. |
| 22Cr Duplex | S31803 / S32205 | ~35 | 450 | Dobra čvrstoća i otpornost na koroziju; radni konj CRA. |
| 25Cr Super Duplex | S32750 | >40 | 550 | Veća čvrstoća i otpornost na koroziju od 22Cr. |
| Legura nikla 825 | N08825 | ~32 | 240 | Izvrsna otpornost na pucanje od korozije pod naponom. |
Ključna područja primjene
Naftna i plinska industrija:
Proizvodne cijevi i kućište za korozivne bušotine (visoki CO₂, kloridi i umjereni H2S).
Protočni vodovi, kolektori i razdjelnici.
Podmorski sustavi i pupkovi.
Kemijska i petrokemijska obrada:Izmjenjivači topline, reaktori i cjevovod koji rade s agresivnim kemikalijama.
Sustavi za desalinizaciju i morsku vodu:Visok{0}}tlačne RO membrane, cijevi za hlađenje morskom vodom i grijači slane vode.
Industrija celuloze i papira:Digester i komponente sustava za izbjeljivanje.
Pomorska i offshore inženjering.
Važna razmatranja
Toplinska obrada:Svi proizvodi od 25Cr moraju bitiotopina-žarenana ~1040-1100 stupnjeva nakon čega slijedi brzo kaljenje kako bi se postigla točna fazna ravnoteža i otpornost na koroziju.
Izrada:Zahtijeva pažljivu kontrolu unosa topline tijekom zavarivanja kako bi se izbjeglo taloženje štetnih intermetalnih faza (npr. sigma faza), što može drastično smanjiti žilavost i otpornost na koroziju.
Kisela usluga:Njegova uporaba u kiselim sredinama podliježe strogim ograničenjima tvrdoće, primijenjenog naprezanja i H₂S parcijalnog tlaka prema ISO 15156/MR0175.
