ASTM A890/A995 من الصف غير القابل للصدأ

1. مقدمة

في المطالبة بالبيئات الصناعية - التي تتراوح من المنصات الخارجية إلى مصانع المعالجة الكيميائية - يجب أن تجمع بين القوة العالية, مقاومة تآكل ممتازة, وموثوقة القابلية للموثوقة.

ASTM A890/A995 درجات من الفولاذ المقاوم للصدأ الفاكهة الفائقة الذروة تلبي هذه المتطلبات الصارمة.

يبحث هذا المقال في تمييزهم الرئيسي, الخصائص الكيميائية والميكانيكية, والتطبيقات النموذجية, تجهيز المهندسين ومحترفي المشتريات مع الأفكار اللازمة لاختيار السبائك الأمثل.

2. نظرة عامة على مواصفات ASTM A890/A995

ASTM A890: مرتكز على [الوحدات الإنجليزية] (KSI, ° f, في, إلخ.), يحدد التكوين الكيميائي, الخصائص الميكانيكية ومتطلبات الفحص من مزدوجة الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوجة والفولاذ المقاوم للصدأ.

ASTM A995: إنه المقياس (و) نسخة من A890, الذي يترجم تقريبا جميع جمل A890 حرفي, ولكن يحول القوة, درجة حرارة, مقاس, إلخ. في وحدات مترية مثل MPA, درجة مئوية, مم, إلخ.

ASTM A890/A995 أغطية الصبغة مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. ينقسم إلى ستة درجات "أ", من 1أ (دراسات دوبلكس أقل) ل 6أ (أعلى كل شيء فائق الافتراح).

• النطاق والتطبيق: ينطبق المعيار على مكونات مثل علب المضخة, جثث الصمام, وتجهيزات الأنابيب التي تعمل في وسائل الإعلام المسببة للتآكل.
• Duplex VS. تصنيف فائق العدو:

• • دوبلكس فولاذ (الصفوف 1A - 3A) ميزة ~ 50/50 فريت-المجهرية أوستنيت.
  • سوبركس فولاذ (الصفوف 4A -6A) تحتوي على مرتفعة MO و N لتعزيز مقاومة التطفي.

• صب مقابل. أوجه التشابه المطاوع: كل درجة تتوافق مع ما يعادلها (على سبيل المثال, الصف 3 أ → UNS J92205 CAST ↔ UNS S32205), تبسيط استبدال المواد.

3. تسميات الصف & تسميات UNS

تعكس تسمية ASTM الخفي "NA" محتوى وأداء السبائك الصاعد:

درجة	يلقينا	مستحضر	الاسم المشترك
1أ	J93370	S31500	دوبلكس 2101
2أ	J92220	S31803	دوبلكس 2202
3أ	J92205	S32205	دوبلكس 2205
4أ	J93380	S32550	سوبركس 2509
5أ	J93404	S32750	سوبركس 2507
6أ	J93380*	S32760	سوبركس 2570

*6يشارك A UNS AS AS 4A ولكن يتطلب مستويات MO/N أعلى.

وأنت تنتقل من 1A إلى 6A, الإضافات الأولية - خاصةً MO و N - بشكل مطرد, تعزيز مقاومة التآكل والقوة.

4. مقارنة التكوين الكيميائي

نظرة فاحصة على عناصر صناعة السبائك في درجات ASTM A890/A995 تكشف عن كيفية التغيرات الإضافية في الكروم, النيكل, الموليبدينوم, وأداء محرك النيتروجين.

بخاصة, الدرجات 3أ (دوبلكس 2205 يقذف) و 5أ (سوبركس 2507 يقذف) عرض التحول من دوبلكس القياسية إلى الكيمياء الفائقة.

عنصر	دور	الصف 3 أ (J92205)	الصف 5 أ (J93404)
كر	حاجز التآكل الأساسي	24.0-26.0 بالوزن %	24.0-26.0 بالوزن %
في	استقرار أوستنيت; صلابة	4.5-6.5 بالوزن %	6.0-8.0 بالوزن %
شهر	الحفر/مقاومة الشقوق المحسن	2.5-3.5 بالوزن %	3.0-5.0 بالوزن %
ن	قوة وداعم المقاومة	0.10-0.20 بالوزن %	0.24-0.32 بالوزن %
MN	Deoxidizer; مخفض التكلفة	≤ 1.5 بالوزن %	≤ 1.5 بالوزن %
و	مساعدة إزالة الأكسدة والسيولة	≤ 1.0 بالوزن %	≤ 1.0 بالوزن %
ج	القوة ولكن خطر كربيد	≤ 0.04 بالوزن %	≤ 0.03 بالوزن %
ص, ق	حدود الشوائب	P ≤ 0.04 بالوزن %, S ≤ 0.03 بالوزن %	P ≤ 0.04 بالوزن %, S ≤ 0.03 بالوزن %

ملحوظة: جميع الأرقام في الوزن في المئة.

تأثير التكلفة لعناصر صناعة السبائك

أخيراً, بينما يعزز الموليبدينوم والنيتروجين الأداء بشكل ملحوظ, كما أنها ترفع تكاليف المواد الخام:

• الموليبدينوم يبيع $25-35/كجم عكس $5-8/كجم للنيكل. أ 1 بالوزن % زيادة في محتوى MO تضيف تقريبًا $0.25-0.35 لكل كيلوغرام من السبائك.
• نتروجين أكثر اقتصادا في إنتاج السبائك ولكن يتطلب شحن الضغط العالي, زيادة تعقيد المعالجة.

5. الخصائص الميكانيكية

الانتقال من المكياج الكيميائي إلى الأداء أثناء الخدمة, تحدد الخصائص الميكانيكية كيف تصمد درجات A890/A995, الآثار, والتشوه.

بخاصة, الدرجات 3أ (دوبلكس 2205) و 5أ (سوبركس 2507) توفر تحسينات كبيرة في القوة على الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدي, مع الحفاظ على صلابة كافية للبيئات الديناميكية.

ملكية	الصف 3 أ (J92205)	الصف 5 أ (J93404)	300-سلسلة Austenitic (على سبيل المثال. 316ل)
قوة الشد	≥ 655 MPA (95 KSI)	≥ 795 MPA (115 KSI)	~ 485 MPA (70 KSI)
قوة العائد (0.2%)	≥ 450 MPA (65 KSI)	≥ 550 MPA (80 KSI)	~ 170 MPA (25 KSI)
استطالة	≥ 25 %	≥ 15 %	≥ 40 %
صلابة (HRC)	≤ 25	≤ 32	≤ 22
تأثير charpy (-50 درجة مئوية)	≥ 40 ي	≥ 40 ي	≥ 20 ي

القوة والتصلب

أولاً, كل من الدرجات المزدوجة والفاكهة الفائقة تفتخر قوة الشد على الأقل 1.3-1.6 × أعلى من 316L.

بالتالي, يستغل المصممون جدران أرق أو تجميعات أخف دون التضحية بحمل الحمل.

علاوة على ذلك, قوة العائد- الإجهاد الذي يبدأ فيه التشوه الدائم - ينضج من ~ 170 ميجا باسكال في 316L إلى 450 MPA في الصف 3A, و 550 MPA في الصف 5A, تقديم مقاومة قوية للزحف والبلاستيك.

ليونة ومتانة

على الرغم من قوتها العالية, تحتفظ هذه السبائك المزدوجة استطالة (≥ 15-25 %). في المقابل, العديد من الفولاذ عالي القوة يعاني من ليونة أدناه 10 %.

بالإضافة إلى, اختبارات charpy v-notch في -50 درجة مئوية تأكيد تأثيرات التأثير ≥ 40 ي, مما يشير إلى أن كلا الدرجتين يقاومان الكسر الهش حتى في الخدمة دون الصفر.

صلابة وارتداء المقاومة

التالي, أ 25 HRC CAP على الصف 3A و 32 HRC في الصف 5A توازن صلابة مع القابلية للآلات وقابلية اللحام.

بالمقارنة, يمتد الفولاذ الأداة الصلبة بالكامل أعلاه 55 HRC ولكن تفتقر إلى مقاومة التآكل. في الممارسة العملية, تترجم مستويات الصلابة هذه تحسين مقاومة التآكل, تقليل معدلات التآكل من خلال ما يصل إلى 50 % مقابل 316L في اختبارات الملاط.

6. مقاومة التآكل

يتفوق الفولاذ المزدوج والفواك:

التآكل العام:

في 3% حمض الهيدروكلوريك في 50 درجة مئوية, يتآكل الصف 3 أ في < 0.05 مم/سنة, بالمقارنة مع ≈ 0.2 مم/سنة ل 316 SS (ASTM G31).

الحفر & مقاومة شق:

• • الصف 3 أ (الخشب ~ 32) يقاوم الحفر في مستويات كلوريد حتى 1 م في 25 درجة مئوية.
  • الصف 5 أ (خشب >40) يقاوم > 3 كلوريد م في ظل ظروف مماثلة (ASTM G48).

تكسير التآكل:

الهياكل المجهرية المزدوجة - خاصة في 5A - مقاومة عالية لكلوريد SCC, السماح بتشغيل آمن حتى 150 درجة مئوية.

7. مزايا ASTM A890/A995 Duplex و Super Duplex Steels

تقدم درجات ASTM A890/A995 مجموعة مقنعة من الخصائص التي تميزها عن الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدي.

نسبة عالية من القوة إلى الوزن

• قوة الشد يتسلق إلى 795 MPA في الصف 5 أ و 655 MPA في الصف 3 أ - تقريبا 1.6× تلك 316 ل أوستنيتيك مقاوم للصدأ (≈ 485 MPA).
• قوة العائد تصل 550 MPA (5أ) مقابل فقط 170 MPA ل 316 ل, تمكين المصممين من تقليل سماكة الجدار إلى حد ما 30% مع الحفاظ على سعة الحمل المكافئة.

بحكم هذه القوة دفعة, مكونات دوبلكس المصبوب تزن أقل من ذلك تحمل ضغوط داخلية أعلى - تتجول في مضخات أخف وزنا, الصمامات, والتجهيزات التي لا تساوم السلامة.

تآكل فائق التآكل والتآكل

• رقم ما يعادل مقاومة الحفر (خشب) يتجاوز 40 في الصف 5A ويجلس حوله 32 في الصف 3A, مقارنة ب 20 ل 316 ل.
• في ASTM G48 اختبارات تأليف, مقبات الفاكهة الفائقة تقاوم مستويات الكلوريد أعلاه 3 م في 25 درجة مئوية بدون تغلغل, بينما 316 L فشل في 0.5 م.

علاوة على ذلك, تقوم الهياكل المجهرية المزدوجة بتقديم مقاومة التآكل المعززة للتآكل: سجل تجارب الملاط 25-40 ٪ انخفاض فقدان الكتلة مقابل 316 ل, صنع A890/A995 مثاليًا للتعامل مع تيارات العمليات الكاشطة.

مقاومة تكسير الإجهاد الممتازة

• تحافظ السبائك المزدوجة على موازنة 50/50 مزيج الفريت-أوستنتيت الذي يعوق بدء SCC وانتشاره.
• تُظهر التجربة الميدانية حوادث تكسير التآكل الصدري (الصف 5 أ) زيادة 10 سنين الخدمة في البيئات الغنية بـ H₂S.

هذه الموثوقية تحت الحمل الشد والهجوم التآكل يقلل بشكل كبير من عمليات الإغلاق غير المخطط لها وتكاليف الصيانة.

التصنيع وقابلية اللحام

• يلقي A890/A995 فولاذية تقبل حشو دوبلكس فئة قياسية (ER2209, ER2594), تحقيق ≥ 90% كفاءة المفصل.
• بعد حل ما بعد اليدلد الصلب في 1 050 درجة مئوية, استعادة مناطق اللحام التوازن المزدوج المثالي, ضمان خصائص موحدة عبر الصب.

يسمح شكلهم المصبوب بالهندسة المعقدة - الممرات المدمرة, الجدران الرقيقة, والزوايا المليئة - التي تتطلب آلات أو لحام واسعة النطاق إذا كانت مصنوعة من لوحة مطار.

فوائد تكلفة دورة الحياة

• على الرغم من أن تكاليف المواد الخام تعمل 20-30 ٪ أعلى من 316 ل, فترات الخدمة الممتدة (غالباً 2-3 × أطول) وتسليم تردد الاستبدال المنخفض 10-20 ٪ انخفاض التكلفة الإجمالية للملكية أكثر 20 سنين.
• تشير دراسات الحالة في نباتات تحلية المياه 50% انقطاع أقل غير المخطط له عند الترقية من 316 ل من الدرجة 3A مضخة مضخة.

بالتالي, غالب.

براعة التطبيق الواسعة

• من أجسام صمام العمليات الكيميائية و كتل متعددة البحر ل أوعية الحضور العكسي, تؤدي هذه الفولاذ المصبوب بشكل موثوق عبر الرقم الهيدروجيني 0-14, درجات الحرارة -50 درجة مئوية ل 300 درجة مئوية, وتضغط على 35 MPA.
• سجلهم الحافل في زيت & الغاز, البحرية, توليد الطاقة, و المعالجة الصناعية يؤكد على وضعهم كسبائك الذهاب إلى أقسى شروط الخدمة.

8. التطبيقات والمكونات النموذجية

المعالجة الكيميائية

• أجسام الصمامات والأغطية
• ضخ الأغلفة والدفء
• قذائف التبادل الحراري وأوراق الأنبوب

زيت & الغاز (تحت سطح البحر والجانب العلوي)

• كتل متعددة البحر ومقلبات صمام شجرة عيد الميلاد
• الشفاه والمحولات رأس البئر
• تقليم صمام التحكم ومرفقات المحرك

تحلية المياه & الأنظمة البحرية

• العوامل الغشائية العكسية
• مدافع مضخة مياه البحر وحلقات الناشر
• رؤوس ماء التبريد وأنابيب سطح السفينة

معدات تحتوي على الضغط

• قذائف ورؤوس مفاعل الضغط العالي
• المرفقين خط الأنابيب, المحملات, وشفاء الرقبة لحام
• بطانات الخزانات المبردة ومحركات فوهة

9. خاتمة

في ملخص, ASTM A890/A995 Grades 3A and 5A قدم مزيجًا مقنعًا من الأداء الميكانيكي ومقاومة التآكل.

الصف 3 أ (دوبلكس 2205 يقذف) يناسب البيئات المسببة للتآكل بشكل معتدل بتكلفة معتدلة,

بينما الصف 5 أ (سوبركس 2507 يقذف) يقاوم أقسى كلوريد وظروف درجات الحرارة العالية-وإن كان ذلك علاوة على ذلك.

التوصيات:

1. حدد الصف 3A عندما تبقى مستويات الكلوريد أدناه 1 م ودرجة الحرارة < 100 درجة مئوية; الاستفادة من فعاليتها من حيث التكلفة لأجسام المضخة والصمام.
2. اختر الصف 5A لخدمة تحت سطح البحر أو تحلية المياه حيث Pren > 40 أمر بالغ الأهمية; تضمن مقاومة SCC المتفوقة فترات الخدمة الطويلة.
3. اتبع عناصر التحكم في اللحام الصارمة والمعالجات الحرارية بعد الحرب للحفاظ على المجهرية المزدوجة في مكونات الممثلين.

يختار لانجهي لدقة ASTM A890/A995 المصبوب Duplex و Super Duplex الفولاذ المقاوم للصدأ عناصر.

إن قدراتنا المتقدمة المسببة لضمان الجودة لدينا ضمان القوة المثلى, مقاومة التآكل, ودقة الأبعاد لتطبيقاتك الأكثر تطلبًا.

اتصل Langhe اليوم لمناقشة متطلبات مشروعك وطلب عرض أسعار مخصص!