1. Zavedení
Nerezové oceli jsou klasifikovány do pěti primárních rodin - ferritic, Austenic, Martensitic, Hloudák srážky, a duplex.
Mezi nimi, Duplexní nerezové oceli Zkombinujte nejlepší rysy ferritických a austenitických struktur, nabízí vyšší mechanickou sílu a lepší odolnost proti korozi.
AISI 2304, Také známý jako V 1.4362, patří do štíhlý duplex kategorie. Tento nízkoalegovaný stupeň poskytuje dobře vyváženou strukturu (~ 50% ferite, ~ 50% Austenite) při minimalizaci použití drahých prvků, jako je nikl a molybden.
Je to obzvláště vhodné pro aplikace, které vyžadují sílu a odolnost proti korozi bez vysokých nákladů na prémiové duplex nebo super austenitické známky.
2. Co je AISI 2304 (V 1.4362) Duplexní nerezová ocel?
AISI 2304, Také známý jako V 1.4362 nebo US S32304, je a štíhlý duplex nerez charakterizováno a Mikrostruktura s dvojitou fází-přibližně 50% Ferit (BCC) a 50% Austenite (FCC).
Tento duplexní rovnováha propůjčuje a Unikátní kombinace mechanické síly, odolnost proti korozi, a efektivita nákladů, činí z něj stále populárnější materiál v průmyslových aplikacích.
The Ferritická fáze Poskytuje vysokou výnosovou sílu, odolnost vůči praskání koroze indukované chloridem (SCC), a nižší tepelná roztažení.
The Austenitická fáze přispívá k tažnosti, houževnatost, a zvýšená odolnost proti korozi, zejména v mírně agresivním prostředí.
Standardní označení pro AISI 2304 Duplexní nerezová ocel
| Standardní organizace | Označení třídy | Popis |
| AISI / ASTM | AISI 2304 / ASTM A240 S32304 | Americké označení pro produkty duplexní nerezové listy a desky |
| NÁS | S32304 | Sjednocený číslování číslování (Klasifikace severoamerických slitin) |
| V / ISO | 1.4362 / X2crnin23-4 | Evropský standard (V 10088); ISO International Naming |
| Z | X2crnin23-4 | Německé standardní označení (Tvůj 10088-1) |
| ISO | X02CR23NI4CUN | Označení založené na chemikálii podle ISO 15510 |
3. Chemické složení 2304 Duplexní nerezová ocel
AISI 2304 (V 1.4362) je klasifikován jako a štíhlá duplexní nerezová ocel—Sidenered a nabídnout rovnováhu síly, odolnost proti korozi, a nákladová efektivita snížením použití drahých legovacích prvků, jako je nikl a molybden.
Jeho duplexní struktura (zhruba 50% ferit a 50% Austenite) se stabilizuje přes přesnou kontrolu svého chemického make -upu, zejména chrom, nikl, a dusík.
Typické chemické složení (% po váze):
| Živel | Typický rozsah (%) | Funkce |
| Chromium (Cr) | 21.5 - 24.5 | Zlepšuje obecnou odolnost proti korozi a oxidaci; klíč k duplexní stabilitě |
| Nikl (V) | 3.0 - 5.5 | Podporuje austenitovou fázi; Zvyšuje houževnatost a svařovatelnost |
| Molybden (Mo) | ≤ 0.6 | Volitelný; Zvyšuje odolnost proti korozi v chloridových médiích |
| Dusík (N) | 0.05 - 0.20 | Zvyšuje sílu; Pomáhá stabilizovat austenitovou fázi v štíhlých kompozicích |
| Mangan (Mn) | ≤ 2.5 | AIDS deoxidace a pracovní chování horkého |
| Křemík (A) | ≤ 1.0 | Zvyšuje oxidační odolnost; deoxidizer |
| Uhlík (C) | ≤ 0.030 | Nízký uhlík zlepšuje svařování a zabraňuje intergranulární korozi |
| Fosfor (Str) | ≤ 0.040 | Zbytkový prvek; udržováno nízké, aby se zabránilo oslovování |
| Síra (S) | ≤ 0.015 | Reziduální; minimalizováno pro zlepšení tažnosti a odolnosti proti korozi |
| Železo (Fe) | Váhy | Základní kov; tvoří matici ferritových i austenitových fází |
4. Mechanické a fyzikální vlastnosti 2304 Duplexní nerezová ocel
AISI 2304 (V 1.4362) Duplexní nerezová ocel nabízí vynikající kombinaci síly, odolnost proti korozi, a mírná tažnost, Díky tomu je ideální pro strukturální a korozivní aplikace, kde musí být vyvážené náklady a výkon.
Typické mechanické vlastnosti
| Vlastnictví | Hodnota (Typický) | Poznámky |
| Výnosová síla (RP0.2) | 450–550 MPa | ~ 2x vyšší než 304/316; Podporuje tenčí sekce stěny |
| Pevnost v tahu (Rm) | 650–800 MPa | Silný strukturální výkon ve stresu |
| Prodloužení (A5) | ≥ 25% | Dobrá tažnost pro formování a svařování |
| Tvrdost (HBW) | ≤ 230 Brinell | Mírná tvrdost; Ve srovnání s 304 |
| Ovlivnit houževnatost | > 100 J (Při pokojové teplotě) | Dobrá síla dopadu; snižuje teploty pod nulou |
| Únava | ~ 300 MPa (odhadováno) | Mění se s povrchovou úpravou a typem načítání |
Fyzikální vlastnosti
| Vlastnictví | Typická hodnota | Poznámky |
| Hustota | ~ 7,80 g/cm³ | O něco méně než austenitické nerezové kvůli feritu |
| Modul elasticity (E) | ~ 200 GPA | Podobně jako většina nerezových ocelí |
| Tepelná vodivost (100° C.) | ~ 18 W/M · K. | Vyšší než austenitické známky; lepší rozptyl tepla |
| Koeficient tepelné roztažnosti | ~ 13,0 × 10⁻⁶ /k (20–100 ° C.) | Nižší než 304/316; snižuje tepelné zkreslení |
| Elektrický odpor | ~ 0,80 µΩ · m | O něco nižší než austenitické oceli |
| Magnetické chování | Částečně magnetický | Kvůli obsahu feritu; lze magnetizovat pod stresem |
5. Odolnost proti korozi
AISI 2304 nabídky Vynikající obecná odolnost proti korozi, zejména v prostředích s mírným chloridem.
- Dřevo (Ekvivalentní číslo odporu pittingu): ~ 24–26
(Srovnatelné s AISI 316, který obvykle má Pren 23–25) - Odolnost proti SCC vyvolané chloridem: Lepší než 304/316, Díky feritové fázi.
- Štěrbina a koroze: Dobře se vyskytuje v mírně kyselém a brakickém prostředí.
- Nedoporučuje se Pro vysoce agresivní chloridy nebo kyselé plynové služby (Prostředí H₂S).
6. Výhody a omezení AISI 2304 Duplexní nerezová ocel
Výhody
- Vyšší mechanická pevnost
Přibližně dvojnásobek výnosové síly 304/316 Austenitické nerezové oceli (~ 450 MPa vs.. ≈220 MPa), umožňující tenčí sekce a lehčí struktury. - Dobrá odolnost proti korozi
Ekvivalentní číslo odporu pittingu (Dřevo) Kolem 24–26, Vhodné pro mírné až střední prostředí chloridu, jako jsou zpracovatelské vody a zóny stříkacího. - Nákladově efektivní
Spodní nikl (~ 3,5%) a molybden (~ 0,3%) Obsah snižuje volatilitu materiálu a celkové náklady na životní cyklus. - Vynikající svářetelnost
Správné postupy svařování udržují fázovou rovnováhu a odolávají intergranulární korozi; Snadnější svařování než duplexní oceli vyššího stupně. - Nízká tepelná rozšiřování
Nižší koeficient tepelné roztažnosti ve srovnání s austenitickými oceli, Snížení tepelného zkreslení ve strukturálních aplikacích. - Praskání koroze vynikajícího stresu (SCC) Odpor
Duplexní mikrostruktura nabízí v chloridových prostředích mnohem lepší odpor SCC než 304/316 stupně. - Environmentální výhody
Snížené používání kritických surovin, jako je nikl a molybden, zvyšuje stabilitu udržitelnosti a dodavatelského řetězce.
Omezení
- Omezená vhodnost pro vysoký chloridový nebo kyselá prostředí
Nedoporučuje se pro drsné Marine, Ponoření mořské vody, nebo H2S obsahující kyselá služba; Vyšší duplexní známky (2205, 2507) jsou preferovány. - Nižší houževnatost dopadu při kryogenních teplotách
Ferritická fáze může snížit houževnatost pod -40 ° C ve srovnání s plně austenitickými nerezovými oceli. - Citlivost na svařování
Nadměrný vstup tepla nebo špatné svařovací postupy mohou způsobit křehké intermetalické fáze, kompromitující odolnost proti korozi. - Formovatelnost menší než austenitické známky
Vyžaduje vyšší formovací síly během práce na chladu a má tendenci mít více pramenic. - Nelze zatvrdit tepelným zpracováním
Mechanické vlastnosti závisí na chemii a zpracování; Nebylo možné žádné ztuhnutí srážek. - Omezená dostupnost ve velkých velikostech
Ve srovnání s běžnými známkami jako 304 nebo 316, 2304 je méně široce dostupný na velkých deskách, potrubí, nebo bary.
7. Aplikace AISI 2304 Duplexní nerezová ocel
AISI 2304 Duplexní nerezová ocel se používá v různých náročných průmyslových a strukturálních aplikacích, Díky jeho vynikající rovnováze síly, odolnost proti korozi, a trvanlivost.
- Mosty: Strukturální složky vyžadující vysokou pevnost a odolnost proti korozi, aby vydržely expozice životního prostředí.
- Skladovací nádrže: Plavidla pro skladování tekutin, včetně korozivních látek, kde je kritická trvanlivost a únik.
- Ohřívače vody: Komponenty vystavené vyhřívané vodě a mírné korozivní prostředí.
- Výměníky tepla: Zařízení usnadňující efektivní tepelný přenos v chemikálii, úpravy vody, a průmyslové procesy.
- Tlakové nádoby: Kontejnery určené k držení plynů nebo kapalin při vysokém tlaku se spolehlivou strukturální integritou.
- Potrubí pitné vody: Potrubí používané v systémech zásobování vodou, které vyžadují odolnost proti korozi a dlouhou životnost.
- Systémy čištění plynu: Komponenty v systémech kontroly emisí, které odolávají kyselým a korozivním plynovým plynům.
- Systémy mořské vody: Potrubí a vybavení vystavené mořské vodě, těží z zlepšené rezistence na chloridy.
- Odsolovací rostliny: Vybavení a potrubí používané při přeměně mořské vody na sladkou vodu za mírně agresivních podmínek.
- Komponenty strukturálního návrhu: Různé architektonické a inženýrské části vyžadující mechanickou pevnost a odolnost proti korozi.
- Rotory, Oběžné kolo, a šachty: Rotující díly v čerpadlech a turbínách vyžadující vynikající odolnost proti opotřebení a mechanický výkon.
- Oheň a výbuchy na pobřežních platformách: Bezpečnostní bariéry v drsných mořských prostředích, kde jsou parotmy.
- Náklad drží a potrubí na chemické tankery: Omezení odolné proti korozi a transport agresivních chemikálií.
- Obecná služba potrubí a instrumentace: Všestranná řešení potrubí pro mírné korozivní servisní podmínky ve více průmyslových odvětvích.
8. Srovnání s podobnými slitinami
| Slitina | Složení vrcholů | Pevnost | Odolnost proti korozi | Efektivita nákladu | Typické aplikace | Poznámky |
| AISI 2304 | ~ 23% Cr, 4.5% V, 0.7% Mo, N | Výnos ~ 450 MPa, Tenzil ~ 650 MPa | Dobré v mírném prostředí chloridu (Dřevo ~ 24–26) | Nižší náklady než vyšší duplexní stupně | Úpravy vody, Chemické zpracování, Strukturální komponenty | Štíhlý duplex s vyváženými vlastnostmi |
| AISI 304/316 | 304: 18-20% Cr, 8-10.5% V; 316: přidává 2-3% Mo | Výnos ~ 215 MPa (304), ~ 290 MPa (316) | Mírný (316 lepší v chloridech) | Nižší počáteční náklady, ale nižší síla | Jídlo, nápoj, Obecná odolnost proti korozi | Austenic; menší síla, více tažnější |
| AISI 2205 | ~ 22% Cr, 5-6.5% V, 3% Mo, N | Výnos ~ 520 MPa, TAMILE ~ 750 MPa | Vysoký (Dřevo ~ 33) | Vyšší náklady než 2304 | Agresivní chemikálie, námořní, a olej & plyn | Standardní duplex s nadřazenou odolností proti korozi |
| Super duplex (2507) | ~ 25-26% Cr, 7% V, 4% Mo, N | Výnos ~ 620 MPa, Tensile ~ 850 MPa | Velmi vysoká (Dřevo >40) | Prémiové náklady | Těžké chloridové a kyselé prostředí | Nejlepší koroze a síla, dražší |
| Uhlíková ocel + Povlaky | Hlavně Fe, Nízká kr | Výnos ~ 250-400 MPa | Závisí na povlaku | Nízké počáteční náklady | Obecná strukturální, kde je kontrolována koroze | Méně odolné proti korozi, intenzivní údržba |
9. Závěr
AISI 2304 Duplexní nerezová ocel je všestranný, Slitina libového duplexu, která vyrovnává sílu, odolnost proti korozi, a náklady.
Ideální pro aplikace zahrnující mírnou expozici chloridu a vyžadující zvýšené mechanické vlastnosti,
je stále více vybírán jako a nákladově efektivní alternativa k 304, 316, A dokonce 2205, zejména ve stavebnictví, úpravy vody, a odvětví chemického zpracování.
