UNS S20910 vs S21800 rozsdamentes acél – Főbb különbségek

1. Bevezetés

MINKET S20910 (néven forgalmazzák általában Nitronikus 50 vagy XM-19) és az UNS S21800 (néven forgalmazzák általában Nitronikus 60 vagy Ötvözet 218) fejlett ausztenitesek rozsdamentes acélok igényes kiszolgálásra tervezték.

Mindkettő jobb teljesítményt nyújt, mint a hagyományos 300-as sorozatú típusok, de különböző prioritásokhoz vannak optimalizálva:

• S20910 (Nitronikus 50) a korrózióálló, nitrogénnel erősített ausztenites rozsdamentes, optimalizálva a magas korrózióállóság érdekében (beleértve a savanyú szolgáltatást is), jó erő, Kiváló keménység (beleértve a kriogén), És jó hegeszthetőség.
  Gyakran meg van adva, hogy hol van ellenállás a lyukasztással szemben, SCC és alacsony hőmérsékletű szívósság és ésszerű szilárdság szükséges.
• S21800 (Nitronikus 60) elsősorban azért van megfogalmazva kopás- és kopásállóság miközben megtartja az ausztenitesre jellemző korrózióállóságot.
  Magas szilíciumot és mangánt tartalmaz a tribológiai teljesítmény érdekében, és csúszó érintkezési helyeken van kiválasztva, bosszantó, és a nagy kopás a domináns meghibásodási módok.

Ez a cikk összehasonlítja az összetételt, mechanikai és korróziós viselkedés, gyártás, és a valós alkalmazási kompromisszumok, így kiválaszthatja a megfelelő ötvözetet egy adott alkatrészhez vagy környezethez.

2. What Is UNS S20910 (Nitronikus 50)

MINKET S20910, közismert néven ismert Nitronikus 50 vagy XM-19, a nagy teljesítményű nitrogénnel erősített ausztenites rozsdamentes acél.

Úgy tervezték, hogy ezek kombinációját biztosítsa Kiváló korrózióállóság, nagy szilárdság, hajlékonyság, és keménység, beleértve a kriogén hőmérsékleteket is.

Ezek a tulajdonságok alkalmassá teszik az olyan igényes ipari alkalmazásokhoz, mint például a vegyi feldolgozás, tengeri környezet, és a savanyú szolgáltatás feltételeit.

Főbb anyagmegnevezések és specifikációk tartalmaz:

• ASTM A276 / A479 (mint XM-19)
• US S20910
• TÓL 1.3964

Primary characteristics of UNS S20910 (Nitronikus 50):

• Korrózióállóság: Fokozott krómtartalom fokozza, molibdén, és nitrogéntartalom; kiválóan ellenáll a lyuk- és réskorróziónak kloridos környezetben.
• Mechanikai erő: Erősebb, mint a hagyományos 300-as sorozatú rozsdamentes acélok, kiváló hozammal és szakító tulajdonságokkal.
• Rugalmasság és szívósság: Fenntartja a teljesítményt megemelt és kriogén hőmérsékleten egyaránt.
• Gyártás és hegeszthetőség: Megmunkálható, kialakult, és hagyományos technikákkal hegesztettek; oldatos lágyítás visszaállítja a rugalmasságot a hideg megmunkálás után.
• Nitrogénnel erősített: A nitrogén hozzáadása növeli a folyáshatárt és hozzájárul a lyukasztó ellenálláshoz az ausztenites képlékenység veszélyeztetése nélkül.
• Alkalmazási alkalmasság: Besorolva NACE MR0175 savanyú szolgálatért, alkalmas tengeri hardverekhez, vegyi feldolgozó berendezés, nyomáskomponensek, és korrózióállóságot és mechanikai teljesítményt igénylő szerkezeti alkalmazások.

3. What Is UNS S21800 (Nitronikus 60)

MINKET S21800, Általában nevezik Nitronikus 60 vagy Ötvözet 218, a nagy teljesítményű ausztenites rozsdamentes acél, amelyet elsősorban kopás- és kopásállóságra terveztek, miközben megőrzi az ausztenitesre jellemző jó korróziós tulajdonságokat.

Speciális összetételének köszönhetően ideális olyan alkalmazásokhoz, ahol csúszó érintkező, ragasztó kopás, és nagy felületi feszültség elsődleges szempontok.

A legfontosabb anyagmegnevezések és -specifikációk közé tartozik:

• ASTM A276 / A479 (bárokhoz, rudak, és egyéb kovácsolt formák)
• US S21800

Primary characteristics of UNS S21800 (Nitronikus 60):

• Kopás- és kopásállóság: Emelkedett mangán és szilícium tartalom, nitrogénnel erősített ausztenites mátrixszal kombinálva, kiváló ellenállást biztosít bosszantó, ragasztó kopás, és felszíni roham.
• Korrózióállóság: Bár nem olyan korrózióálló, mint a Nitronic 50 erősen agresszív kloridos környezetben, Kínál Jó általános korrózióállóság mérsékelt vegyi és tengeri expozícióhoz alkalmas.
• Mechanikai erő: Nagy szilárdságot mutat lágyított és hidegen megmunkált körülmények között is, munkaedzés után kiváló felületi keménységgel.
• Gyártás és hegesztés: Szabványos módszerekkel hegeszthető és gyártható, bár magasabb szilícium- és mangántartalma miatt szükség lehet a hegesztési töltőanyag kiválasztására és a megmunkálási paraméterekre..
• Alkalmazási alkalmasság: Általában használják szelepszár, rögzítőelemek, szivattyú tengelyek, csapágyfelületek, és más alkatrészek, amelyek ismételt csúszó érintkezésnek vannak kitéve vagy kopásigényes szerviz.

4. Typical Chemical Compositions and Alloying Differences

Kritikus tényező, amely megkülönbözteti az UNS-t S20910 (Nitronikus 50) és az UNS S21800 (Nitronikus 60) az övék ötvözési stratégia, amely közvetlenül befolyásolja a korrózióállóságot, mechanikai erő, viselési viselkedés, és a gyártási jellemzők.

Míg mindkettő nitrogénnel erősített ausztenites rozsdamentes acél, különböző szolgáltatási prioritásokhoz vannak optimalizálva.

Representative Chemical Compositions (tömeg%) and Performance Role

Értelmezés: S20910 hangsúlyozza CR + -Ben + MO + N (klasszikus ausztenites korróziós ötvözet nitrogén erősítéssel és Mo-val a lyukállóságért).

Az S21800 krómot és nikkelt cserél emelt szilícium és mangán, amelyek javítják a keménységet, kopás- és kopásállóság.

4. Mechanical Properties and Temperature Behaviour

MINKET S20910 (Nitronikus 50) és az UNS S21800 (Nitronikus 60) különböző mechanikai profilokat mutatnak, amelyek tükrözik ötvözési stratégiájukat.

Kulcsfontosságú mechanikai tulajdonságok

Temperature Behaviour

• Kriogén teljesítmény:
  S20910 megtartja Az ütközési energia ~90%-a folyékony hélium hőmérsékleten, alkalmassá téve LNG tárolására, kriogén csövek, és űrrepülési alkalmazások.
  Az S21800 megőrzi ésszerű szívósságát, de nincs optimalizálva extrém alacsony hőmérsékletekre.
• Megemelkedett hőmérsékleti teljesítmény:
  Mindkét ötvözet mérsékelten megemelt hőmérsékleten megtartja a méretstabilitást és szilárdságot.
  A Nitronic 50’s Mo tartalma további ellenállást biztosít a magas hőmérsékletű korrózióval szemben, míg a Nitronic 60 magas Si-tartalma javítja az oxidációval szembeni ellenállást csúszóérintkezős alkalmazásokban.
• Munka edzés:
  Mindkét ötvözet az ausztenites és munkakeményedés, mechanikai tulajdonságokat jelent, különösen a keménység és a folyáshatár, hideg megmunkálással növelhető.
  Az S21800 leginkább a magas Mn és Si miatt előnyös, a kopás és a kopás javítása.

5. Corrosion Resistance and Pitting Resistance (Faipari)

Hüvelyes ellenállás egyenértékű száma (Faipari) hasznos mutatója a klorid-pontosodás elleni ellenállásnak; Kr-ből számítják ki, Mo és N tartalom (egyszerűsített forma: TAKE ≈ Kr + 3.3× MO + 16× n).

• Nitronikus 50 (S20910) — magasabb Kr, Mo és N hozam PREN értékek a 30-as évek alsó és közepén (tipikus mérnöki ábra ≈ ~34).
  Ez jóval 316 liter fölé teszi (Fa ≈ 20–25) és számos kloridtartalmú környezetben alkalmassá teszi, beleértve néhány tengeri és savanyú szolgáltatást (általánosan elfogadott a NACE MR0175 minősítés számos feltétele esetén – ellenőrizze a tanúsítványt).
• Nitronikus 60 (S21800) — mert Mo jellemzően hiányzik és Cr alacsonyabb, PREN az alacsonyabb (tipikus 20-as évek közepe vagy kevesebb, a pontos kémiától függően).
  Míg az S21800 meglehetősen jól ellenáll az általános korróziónak, az nem elsősorban a lyukállóság miatt választották; helyette, hol használják epegés és kopás elsődleges szempontok.

6. Viselet, galling and tribological performance

• Nitronikus 60 (S21800) úgy tervezték, hogy kopásállóság és csúszó kopás.
  Magas szilícium- és mangántartalmú, munkaedző képességgel kombinálva, olyan felületet hoznak létre, amely ellenáll a ragasztókopásnak és a fém-fém beragadásnak.
  A tipikus felhasználási területek közé tartoznak a szelepszárak, ülések, rögzítőelemek, és a szivattyú alkatrészek, ahol ismétlődő csúszó érintkezés lép fel.
• Nitronikus 50 (S20910) ajánlatok Jó kopásállóság, de elsődleges erőssége a korrózióállóság és a szívósság, nem pedig az optimalizált kopásállóság.
  Néha olyan kopási alkalmazásokban használják, ahol a korrózió elleni küzdelem is szükséges, de extrém undorító környezetekben az S21800 általában jobban teljesít.

7. Gyártás, welding and heat-treatment considerations

Hegesztés

• Mindkét ötvözet az hegeszthető szabványos eljárásokkal (FOGÓCSKAJÁTÉK, NEKEM, Sápad).
• S20910 (magasabb N/N) jól hegeszthető, és hegesztés után is megőrzi a korrózióállóságát, ha megfelelő eljárásokat és töltőfémeket használnak.
  Az alacsony szén-dioxid-kibocsátású és stabilizált gyakorlatok minimalizálhatják az érzékenyítés kockázatát.
• S21800 oda kell figyelni a hőbevitelre és a töltőanyag kiválasztására, mert a magas Si és Mn befolyásolhatja a hegesztett fém összetételét; Az előmelegítés/hegesztés utáni hőkezelési gyakorlat az alkatrész méretétől és a kódkövetelményektől függ.

Forming and machining

• Mindkettő az munkakötődés ausztenites; Az S21800 magasabb Si/Mn-értéke nagyobb kihívást jelenthet a vágásban – a szerszámokat és a sebességeket módosítani kell.
  Az S20910 oldatban lágyított állapotban általában könnyebben megmunkálható/formázható.

Hőkezelés

• Ezek azok ausztentikus ötvözetek– a szilárdság elsősorban hideg megmunkálásból és ötvözésből származik; a teljes edzés hűtéssel/temperítéssel nem alkalmazható.
  Az oldatos izzítás helyreállíthatja a rugalmasságot és a korrózióállóságot (tipikus lágyítás ~1000-1100 °C, majd gyors lehűlés).

Hydrogen/sour service

• Az S20910 kémiai összetétele és néhány „sour-service” útmutatóban található listája alkalmassá teszi H₂S környezetekben (ellenőrizze a NACE/ISO tanúsítványokat).
  Savanyú üzemű hegesztési eljárásokhoz és keménységi határértékekhez (HRC küszöbértékek) általában érvényesülnek.

8. Applications of UNS S20910 vs UNS S21800 Austenitic Stainless Steel

Különálló ötvözési stratégiák, mechanikai tulajdonságok, és korróziós/kopási jellemzői US S20910 (Nitronikus 50) és US S21800 (Nitronikus 60) meghatározza azok alkalmasságát a különböző ipari alkalmazásokban.

Applications of UNS S20910 (Nitronikus 50)

Az UNS S20910 erre lett tervezve magas korrózióállóság, Kiváló keménység, És jó hegeszthetőség, így ideális olyan környezetekhez, ahol mindkettő korrózió és mechanikai teljesítmény kritikusak.

Applications of UNS S21800 (Nitronikus 60)

Az UNS S21800 erre van optimalizálva kopás- és kopásállóság ésszerű korróziós teljesítmény fenntartása mellett.

Ideális a csúszásnak kitett mechanikai alkatrészek, ragasztó érintkező, vagy nagy felületi feszültség.

Application Guidance

• Válassza az UNS S20910-et amikor az elsődleges gond korrózióállóság agresszív vagy savanyú környezetben, különösen, ha keménység, hegesztés, és alacsony hőmérsékletű teljesítményre van szükség.
• Válassza az UNS S21800-at amikor bosszantó, viselet, és csúszó érintkező uralják a meghibásodási módokat, még akkor is, ha a korrózióállóság kevésbé kritikus.
• Összetett összeállításokban, hibrid kialakítások mindkét ötvözet kihasználható – az S20910 használata a korróziókritikus alkatrészekhez és az S21800 a kopásálló illeszkedő felületekhez.
  Felülettechnika, mint pl bevonatok, nitriding, vagy PVD kezelések tovább növelheti az élettartamot ezekkel az ötvözetekkel kombinálva.

9. Direct Comparison Table: UNS S20910 vs UNS S21800

10. Következtetés

MINKET S20910 VS S21800 a Nitronic család kiegészítő ötvözetei.

Válassza az S20910-et ahol a korrózióállóság (különösen gödrös/rés- és savanyú kiszolgálás) valamint a szívósság és a hegeszthetőség a legfontosabb.

Válassza az S21800-at ahol a kopás és a kopás dominál, a korrózió pedig másodlagos probléma.

Sok valós alkalmazásban az optimális megoldás a kombináció – úgy kell megtervezni a rendszert, hogy minden alkatrész a domináns meghibásodási módhoz legjobban illő ötvözetet lássa., vagy alkalmazzon felületkezelést az élettartam meghosszabbítása érdekében.

 

GYIK

Can I weld S21800 with standard stainless fillers?

Igen, de válassza ki a töltőanyagokat és eljárásokat az S21800 magas Si/Mn kémiájának megfelelően – olvassa el a hegesztési eljárás specifikációit és a töltőanyag beszállítói útmutatást.

Melyik ötvözet ellenáll a szulfidfeszültség-repedésnek (SSC)?

S20910 általánosan elfogadott számos SSC-környezetben, és a NACE tárgyú alkalmazásokban használatos; ellenőrizze az adott NACE/ISO tanúsítványt és a keménységi határértékeket.

Nitronic 60 (S21800) tengervízhez alkalmas?

Megfelelő általános korrózióállósággal rendelkezik a tengervízben, de hiányzik a Nitronic lyukkorrózióállósága 50 vagy Mo-csapágy fokozatok; ha a tengervíz gödrösödése kritikus, válasszon S20910 vagy magasabb PREN ötvözetet.

Bármelyik ötvözet hőkezelhető a szilárdság növelése érdekében?

Ezek az ausztenites ötvözetek főleg azáltal nyernek szilárdságot hideg munka és ötvözés; a hagyományos kioltó/temperáló kezeléseket nem használják az erő jelentős növelésére. Az oldatos lágyítás visszaállítja a hajlékonyságot/korrózióállóságot.