ASTM A890/A995 casting rozsdamentes fokozat

1. Bevezetés

Az igényes ipari környezetben - az offshore platformoktól a kémiai feldolgozó üzemekig - az anyagoknak a nagy szilárdságot kombinálják, Kiváló korrózióállóság, és megbízható gyárthatóság.

ASTM A890/A995 Az öntött duplex és a szuper-duplex rozsdamentes acélok fokozatai teljesítik ezeket a szigorú követelményeket.

Ez a cikk megvizsgálja legfontosabb megkülönböztetéseiket, kémiai és mechanikai tulajdonságok, és a tipikus alkalmazások, A mérnökök és beszerzési szakemberek felszerelése az optimális ötvözet kiválasztásához szükséges betekintéssel.

2. Az ASTM A890/A995 specifikáció áttekintése

ASTM A890: Alapján [Angol egységek] (KSI, ° F, -ben, stb.), Megadja a kémiai összetételt, A duplex és a szuper-duplex rozsdamentes acél öntvények mechanikai tulajdonságai és ellenőrzési követelményei.

ASTM A995: Ez a metrika (ÉS) Az A890 verziója, Ami szinte az A890 szóbeli záradékokat lefordítja, de megtéríti az erőt, hőmérséklet, méret, stb. metrikus egységekbe, például az MPA -ba, ° C, mm, stb.

ASTM A890/A995 Az austenit-ferritikus rozsdamentes acélokból készült öntvényeket lefedi. Hat „A” osztályba osztódik, -tól 1A (alsó ötvözetű duplex) hogy 6A (a legmagasabb ötvözetű szuper-duplex).

• Hatókör és alkalmazhatóság: A szabvány olyan alkatrészekre vonatkozik, mint például a szivattyúházak, szeleptestek, és a korrozív közegben működő csőszerelvények.
• Duplex vs. Szuper-duplex osztályozás:

• • Duplex acélok (1A - 3A.) Jellemző ~ 50/50 ferrit-austenit mikroszerkezetek.
  • Szuperduplex acélok (4A -6A.) tartalmaznak megemelkedett MO -t és N -t a pontos ellenállás fokozása érdekében.

• Casting vs. Kovácsolt párhuzamok: Minden fokozat megfelel a kovácsolt ekvivalenseknek (PÉLDÁUL., 3A. → UNS J92205 Cast ↔ UNS S32205 KOCKÁZAT), Az anyagi helyettesítés egyszerűsítése.

3. Besorolási nómenklatúra & UNC jelölések

Az ASTM rejtélyes „NA” elnevezése tükrözi a növekvő ötvözet tartalmát és a teljesítményt:

Fokozat	Dobott minket	Kidolgozva nem	Köznév
1A	J93370	S31500	Duplex 2101
2A	J92220	S31803	Duplex 2202
3A	J92205	S32205	Duplex 2205
4A	J93380	S32550	Szuperduplex 2509
5A	J93404	S32750	Szuperduplex 2507
6A	J93380*	S32760	Szuperduplex 2570

*6A A -egy hasonló ENSZ, mint a 4A, de magasabb MO/N szintet igényel.

Ahogy az 1A -ról 6A -ra mozog, Az elemi kiegészítések - különösen a MO és az N -, a feltérkép folyamatosan, A korrózióállóság és az erő fokozása.

4. Kémiai összetétel összehasonlítás

Az ASTM A890/A995 osztályok ötvözési elemeinek alapos áttekintése feltárja, hogy a króm növekményes változásai hogyan változnak, nikkel, molibdén, és a nitrogén -meghajtó teljesítménye.

Különösen, fokozat 3A (Duplex 2205 öntvény) és 5A (Szuperduplex 2507 öntvény) Mutassa be a standard duplexről a szuper-duplex kémiára való eltolódást.

Elem	Szerep	3A. (J92205)	5A. (J93404)
CR	Elsődleges korróziógátló	24.0–26.0 WT %	24.0–26.0 WT %
-Ben	Austenit stabilizátor; szívósság	4.5–6.5 WT %	6.0–8.0 WT %
MO	Fidítás/hasadék -ellenállás fokozó	2.5–3,5 WT %	3.0–5.0 WT %
N	Erő- és pontos ellenállás -erősítő	0.10–0,20 WT %	0.24–0.32 WT %
MN	Deoxidizátor; Költségcsökkentő	≤ 1.5 WT %	≤ 1.5 WT %
És	Deoxidációs és folyékonysági segédeszköz	≤ 1.0 WT %	≤ 1.0 WT %
C	Erő, de a karbid kockázata	≤ 0.04 WT %	≤ 0.03 WT %
P, S	Szennyezősági határértékek	P ≤ 0.04 WT %, S ≤ 0.03 WT %	P ≤ 0.04 WT %, S ≤ 0.03 WT %

Jegyzet: A súly százalékában szereplő összes ábra.

Az ötvöző elemek költséghatása

Végül, míg a molibdén és a nitrogén jelentősen növeli a teljesítményt, Ezenkívül emelik a nyers anyagi költségeket is:

• Molibdén elad $25–35/kg kontra $5–8/kg nikkelért. A 1 WT % A MO tartalmának növekedése megközelítőleg hozzáadja $0.25–0.35 ötvözet kilogrammonként.
• Nitrogén gazdaságosabb az ötvözött termelésben, de nagynyomású töltést igényel, A feldolgozási bonyolultság növelése.

5. Mechanikai tulajdonságok

Átmenet a kémiai sminkről a kezelésre való teljesítményre, A mechanikai tulajdonságok meghatározzák, hogy az A890/A995 öntött osztályok hogyan ellenállnak a terheléseknek, hatások, és deformáció.

Különösen, Fokozat 3A (Duplex 2205) és 5A (Szuperduplex 2507) Jelentős erőjavításokat biztosít a hagyományos austenit rozsdamentes acélok felett, Miközben elegendő keménységet tart fenn a dinamikus környezetekhez.

Ingatlan	3A. (J92205)	5A. (J93404)	300-Sorozat austenitikus (például. 316L)
Szakítószilárdság	≥ 655 MPA (95 KSI)	≥ 795 MPA (115 KSI)	~ 485 MPA (70 KSI)
Hozamszilárdság (0.2%)	≥ 450 MPA (65 KSI)	≥ 550 MPA (80 KSI)	~ 170 MPA (25 KSI)
Meghosszabbítás	≥ 25 %	≥ 15 %	≥ 40 %
Keménység (HRC)	≤ 25	≤ 32	≤ 22
Charpy hatás (–50 ° C)	≥ 40 J	≥ 40 J	≥ 20 J

Erő és merevség

Első, Mind a duplex, mind a szuper-duplex osztályok dicsekednek szakítószilárdság legalább 1.3–1,6 × magasabb, mint 316L.

Következésképpen, A tervezők a vékonyabb falakat vagy a könnyebb összeszereléseket kihasználják anélkül, hogy a terhelés-hordozó képességet feláldoznák.

Ráadásul, hozamszilárdság—Az stressz, amelyen az állandó deformáció megkezdődik - ~ 170 MPa -ról 316L -re emelkedik 450 MPA A 3A., és 550 MPA 5A. Osztályban, robusztus ellenállást kínál a kúszó és a műanyag áramlás ellen.

Haibbság és keménység

Nagy szilárdságuk ellenére, Ezek a duplex ötvözetek megőrzik a megfelelőt meghosszabbítás (≥ 15–25 %). Ezzel szemben, Az alábbiakban sok nagy szilárdságú acél rugalmasságot szenved 10 %.

Továbbá, Charpy v-nem-tesztek –50 ° C Erősítse meg az ütközési energiákat ≥ 40 J, ami azt jelzi, hogy mindkét osztály a nulla sub-neri szolgáltatás során is ellenáll a törékeny törésnek.

Keménység és kopásállóság

Következő, A 25 HRC sapka a 3a. Osztályon és 32 HRC az 5A. Osztályú egyensúly keménységén megmunkálhatósággal és hegeszthetőséggel.

Összehasonlítással, Teljesen edzett szerszámcélok futnak a fent 55 HRC, de hiányzik a korrózióállóság. Gyakorlatban, ezek a keménységi szintek Javított kopásállóság, A kopási sebesség csökkentése a legfeljebb 50 % szemben a 316L-rel a szuszpendenses tesztekben.

6. Korrózióállóság

A duplex és a szuper-duplex acélok felülmúlják az austenitikát agresszív közegekben:

Általános korrózió:

-Ben 3% Hcl 50 ° C, A 3A. Osztály korrodál < 0.05 mm/év, összehasonlítva ≈ 0.2 mm/év 316 SS (ASTM G31).

Beillesztés & Résállóság:

• • 3A. (Fa ~ 32) ellenáll a kloridszintű pontozásnak 1 M -nél 25 ° C.
  • 5A. (Faipari >40) ellenállások > 3 M klorid hasonló körülmények között (ASTM G48).

Stressz-korrózió-repedés:

A duplex mikroszerkezetek - különösen az 5A -ban - nagy ellenállást kínálnak a klorid SCC -vel, a biztonságos működést lehetővé tétele 150 ° C.

7. Az ASTM A890/A995 öntött duplex és szuper-duplex acélok előnyei

ASTM A890/A995 öntött osztályok olyan tulajdonságok kényszerítő kombinációját adják, amelyek megkülönböztetik őket a hagyományos rozsdamentes acéloktól.

Nagy szilárdság-súly / súly arány

• Szakítószilárdság felmászik 795 MPA az 5a. Osztályban és 655 MPA 3a. Osztályban - kivéve 1.6× az 316 L austenit rozsdamentes (≈ 485 MPA).
• Hozamszilárdság eléri 550 MPA (5A) csak csak 170 MPA -ra 316 L, lehetővé téve a tervezők számára, hogy a fal vastagságát csökkentsék 30% miközben fenntartja az egyenértékű terhelési kapacitást.

Ennek az erőnövekedésnek köszönhetően, Az öntött duplex alkatrészek kevésbé súlyosak, mégis ellenállnak a magasabb belső nyomásnak - könnyebb szivattyúkká alakítva, szelepek, és olyan szerelvények, amelyek nem veszélyeztetik a biztonságot.

Kiváló korrózió és eróziós ellenállás

• Hüvelyes ellenállás egyenértékű száma (Faipari) meghaladja 40 5A fokozatban és körül ül 32 A 3A., összehasonlítva 20 -ra 316 L.
• -Ben ASTM G48 hüvelyes tesztek, A szuper-duplex öntvények ellenállnak a kloridszinteknek 3 M -kor 25 ° C behatolás nélkül, mivel 316 L kudarcot vall 0.5 M.

Ráadásul, A duplex mikroszerkezetek fokozott erózió-korrózióállóságot biztosítanak: Zagyfagyós kísérletek rekord 25–40% Alacsonyabb tömegveszteség és 316 L, Az A890/A995 készítése ideális a csiszoló folyamatok kezelésére.

Kiváló stressz-korrózió-repedési ellenállás

• A duplex ötvözetek kiegyensúlyozottan tartanak fenn 50/50 Ferrit-austenite keverék, amely akadályozza az SCC beavatását és terjedését.
• A terepi élmény nulla stressz-korrózió-repedési eseményeket mutat a tengeri elosztó blokkokban (5A.) felett 10 évek szolgáltatás a H₂-ben gazdag környezetben.

Ez a megbízhatóság a szakító terhelés és a korrozív támadás során drasztikusan csökkenti a nem tervezett leállítást és a karbantartási költségeket.

Gyártás és hegesztés

• A leadott A890/A995 acélok elfogadják a standard duplex minőségű töltőanyagokat (ER2209, ER2594), elérés ≥ 90% közös hatékonyság.
• A hegeszt utáni oldat utáni szünet után 1 050 ° C, A hegesztési zónák visszanyerik az ideális duplex egyenleget, Egységes tulajdonságok biztosítása az öntvényen.

Öntött formájuk lehetővé teszi a komplex geometriákat - az integrális részeket, vékony falak, és filézett sarkok - ez kiterjedt megmunkálást vagy hegesztést igényel, ha kovácslemezből készülnek.

Az életciklus költségei előnyei

• Bár a nyers anyagi költségek futnak 20–30% magasabb, mint 316 L, kiterjesztett szolgáltatási intervallumok (gyakran 2–3 × hosszabb) és csökkentett cserefrekvencia -szállítás 10–20% alacsonyabb a tulajdonjog teljes költsége 20 évek.
• Esettanulmányok a sótalanító növényekben jelzik 50% kevesebb, nem tervezett kiesés, amikor frissít 316 L a 3a. Fokozatú szivattyúházakhoz.

Következésképpen, Az A890/A995 öntvények kezdeti prémiumja gyakran a minimalizált leállás és karbantartás révén fizet önmagát.

Általános alkalmazás sokoldalúság

• Tól vegyi feldolgozó szeleptestek és tenger alatti elosztó blokkok hogy fordított ozmózis erek, Ezek az öntött acélok megbízhatóan teljesítenek a pH 0–14 -en, hőmérséklet –50 ° C -ra 300 ° C, és nyomást gyakorol 35 MPA.
• Bizonyított eredményeik olaj & gáz, tengeri, energiatermelés, és ipari feldolgozás aláhúzza a legrosszabb szolgáltatási feltételek ötvözeteinek státusát.

8. Alkalmazások és tipikus összetevők

Vegyi feldolgozás

• Szeleptestek és motorháztetők
• Szivattyúzni és járókerékeket szivattyúzni
• Hőcserélő héjak és csőlapok

Olaj & Gáz (Tenger alatt és a felső oldalon)

• Tengeralattjáró elosztó blokkok és karácsonyfa szelepházak
• Kútfejű karimák és adapterek
• Vezérlőszelepes burkolatok és működtetőházak

Sótalanítás & Tengeri rendszerek

• Fordított-osmózis membránházak
• Tengervízszivattyúkó és diffúzorgyűrűk
• Hűtővíz fejlécek és fedélzeti csövek

Nyomástartalmú berendezés

• Nagynyomású reaktorhéjak és fejek
• Csővezeték könyökök, póló, és hegesztett nyak karimák
• Kriogén tartálybélés és fúvóka adapterek

9. Következtetés

Összefoglalva, ASTM A890/A995 3A. És 5A. Osztály Kínáljon a mechanikai teljesítmény és a korrózióállóság kényszerítő kombinációját.

3A. (Duplex 2205 öntvény) mérsékelten korrozív környezetnek megfelelő, mérsékelt költségekkel,

míg 5A. (Szuperduplex 2507 öntvény) ellenáll a legkeményebb kloridnak és a magas hőmérsékleten-bár prémiumban.

Ajánlások:

1. Válassza ki a 3a. Osztályt Amikor a kloridszintek az alábbiakban maradnak 1 M és hőmérséklet < 100 ° C; Használja ki a szivattyú- és szeleptestek költséghatékonyságát.
2. Válassza ki az 5A. Osztályt tenger alatt vagy sótalanítási szolgálathoz, ahol Pren > 40 kritikus; Superior SCC ellenállása biztosítja a hosszú szolgáltatási intervallumokat.
3. Kövesse a szigorú hegesztési vezérlőket és a hegeszt utáni hőkezelések a duplex mikroszerkezetek megőrzése érdekében az öntött komponensekben.

Választ LangHe A precízióval készített ASTM A890/A995 öntött duplex és szuper-duplexhez rozsdamentes acél alkatrészek.

Fejlett öntödei képességeink és a szigorú minőségbiztosítás biztosítják az optimális erőt, korrózióállóság, és dimenziós pontosság a legigényesebb alkalmazásokhoz.

Vegye fel a kapcsolatot Langhe -vel Ma a projektkövetelmények megvitatására és személyre szabott árajánlat kérésére!