1. 소개
우리를 S20910 (일반적으로 다음과 같이 판매됩니다. 아크로닉 50 또는 XM-19) 그리고 UNS S21800 (일반적으로 다음과 같이 판매됩니다. 아크로닉 60 또는 합금 218) 고급 오스테나이트계이다 스테인리스 강 까다로운 서비스를 위해 설계됨.
둘 다 기존 300 시리즈 등급보다 더 나은 성능을 제공합니다., 하지만 서로 다른 우선순위에 맞게 최적화되어 있습니다.:
- S20910 (아크로닉 50) a 부식성, 질소 강화 오스테나이트계 높은 내식성에 최적화된 스테인리스 (신맛 서비스 포함), 좋은 힘, 탁월한 인성 (극저온을 포함한), 그리고 좋은 용접성.
피팅에 대한 저항이 있는 곳으로 종종 지정됩니다., 합리적인 강도와 함께 SCC 및 저온 인성이 요구됩니다.. - S21800 (아크로닉 60) 주로 다음을 위해 공식화되었습니다. 마모 및 마모 저항 오스테나이트계의 전형적인 내식성을 유지하면서.
마찰공학적 성능을 위해 높은 실리콘과 망간을 함유하고 있으며 슬라이딩 접촉이 있는 곳에 선택됩니다., 못살게 괴롭히는, 높은 마모가 주요 고장 모드입니다..
이 기사에서는 구성을 비교합니다., 기계적 및 부식 거동, 제작, 실제 응용 분야의 장단점을 고려하여 특정 부품이나 환경에 적합한 합금을 선택할 수 있습니다..
2. UNS S20910이란 무엇입니까? (아크로닉 50)
우리를 S20910, 일반적으로 알려진 아크로닉 50 또는 XM-19, a 고성능 질소 강화 오스테나이트계 스테인리스강.
다음의 조합을 제공하도록 설계되었습니다. 탁월한 부식 저항, 고강도, 연성, 그리고 강인함, 극저온을 포함하여.
이러한 특성으로 인해 화학 처리와 같은 까다로운 산업 응용 분야에 매우 적합합니다., 해양 환경, 및 신맛 서비스 조건.
주요 재료 명칭 및 사양 포함하다:
- ASTM A276 / A479 (XM-19로)
- 미국 S20910
- 에서 1.3964
UNS S20910의 주요 특징 (아크로닉 50):
- 부식 저항: 크롬 증가로 강화, 몰리브덴, 및 질소 함량; 염화물 환경에서 공식 및 틈새 부식에 대한 높은 내성.
- 기계적 강도: 기존 300계 스테인레스강보다 강함, 우수한 항복 및 인장 특성.
- 연성 및 인성: 상승된 온도와 극저온 모두에서 성능을 유지합니다..
- 제작 및 용접성: 가공 가능, 형성, 그리고 전통적인 기술로 용접; 용액 어닐링은 냉간 가공 후 연성을 회복합니다..
- 질소 강화: 질소 첨가는 오스테나이트 연성을 손상시키지 않으면서 항복 강도를 증가시키고 내공식성에 기여합니다..
- 적용 적합성: 에 등재됨 NACE MR0175 신맛 서비스를 위해, 해양 하드웨어에 적합, 화학 공정 장비, 압력 성분, 내식성과 기계적 성능이 요구되는 구조적 용도.
3. UNS S21800이란? (아크로닉 60)
우리를 S21800, 일반적으로로 불리는 아크로닉 60 또는 합금 218, a 주로 마모 및 내마모성을 위해 설계된 고성능 오스테나이트계 스테인리스강, 오스테나이트계의 전형적인 우수한 부식 성능을 유지하면서.
특수한 구성으로 인해 다음과 같은 용도에 이상적입니다. 슬라이딩 접촉, 접착제 마모, 높은 표면 응력 주요 관심사입니다.
주요 재료 명칭 및 사양은 다음과 같습니다.:
- ASTM A276 / A479 (바용, 막대, 그리고 다른 단조된 형태)
- 미국 S21800
UNS S21800의 주요 특징 (아크로닉 60):
- 마모 및 마모 저항: 망간 및 실리콘 함량 증가, 질소 강화 오스테나이트 매트릭스와 결합, 우수한 저항력을 제공합니다. 못살게 괴롭히는, 접착제 마모, 및 표면 발작.
- 부식 저항: Nitronic만큼 부식에 강하지는 않지만 50 매우 공격적인 염화물 환경에서, 그것은 제공합니다 좋은 일반적인 부식 저항 적당한 화학물질 및 해양 노출에 적합.
- 기계적 강도: 어닐링 및 냉간 가공 조건 모두에서 높은 강도를 나타냅니다., 가공경화 후 표면경도가 우수함.
- 제작 및 용접: 표준 방법을 사용하여 용접 및 제작 가능, 실리콘 및 망간 함량이 높을수록 용접 필러 선택 및 가공 매개변수 조정이 필요할 수 있습니다..
- 적용 적합성: 일반적으로 사용됩니다 밸브 줄기, 패스너, 펌프 샤프트, 베어링 표면, 반복적으로 미끄럼 접촉을 받는 기타 부품 또는 마모 집약적인 서비스.
4. 일반적인 화학 조성 및 합금 차이점
UNS를 구별하는 중요한 요소 S20910 (아크로닉 50) 그리고 UNS S21800 (아크로닉 60) 그들의 것입니다 합금 전략, 내식성에 직접적인 영향을 미치는, 기계적 강도, 마모 거동, 및 제작 특성.
둘 다 질소 강화 오스테나이트계 스테인리스강이지만, 다양한 서비스 우선순위에 최적화되어 있습니다..
대표적인 화학성분 (wt%) 및 성과 역할
| 요소 | 미국 S20910 (아크로닉 50) | 미국 S21800 (아크로닉 60) | 성능의 핵심 역할 |
| 탄소 (기음) | ≤ 0.06 | ≤ 0.10 | 힘을 조절한다, 탄화물 형성을 제한합니다; 낮은 C로 내식성 및 용접성이 향상됩니다. |
| 크롬 (Cr) | 20-23 | 16–18 | 내식성에 대한 주요 기여자; S20910의 Cr이 높을수록 PREN이 증가합니다. |
| 니켈 (~ 안에) | 11–14 | 8–9 | 오스테 나이트 스태빌라이저; 인성과 연성을 향상시킵니다.; S20910의 더 높은 Ni는 극저온 성능을 지원합니다. |
| 망간 (MN) | 5–6 | 8–9 | 작업 경화 및 마모 저항을 증가시킵니다.; S21800의 높은 Mn은 마모 성능을 돕습니다. |
| 규소 (그리고) | ≤ 0.5 | 3.5–4.5 | 산화 및 내마모성 향상; S21800의 더 높은 Si는 내마모성을 지원합니다. |
| 몰리브덴 (모) | 1.5–3 | 지정되지 않았습니다 / 추적하다 | 구덩이 및 틈새 부식 저항을 향상시킵니다; 염화물에 저항하기 위해 S20910에 존재 |
| 질소 (N) | 0.10–0.20 | 0.08-0.18 | 오스테나이트 매트릭스 강화; 부식 저항을 향상시킵니다; S21800의 내마모성 지원 |
| 철 (Fe) | 균형 | 균형 | 매트릭스 요소; 합금의 균형; 기본적인 오스테나이트 구조 제공 |
해석: S20910은 강조한다 Cr + ~ 안에 + 모 + N (내공식성을 위해 질소 강화 및 Mo를 사용한 전형적인 오스테나이트 부식 합금).
S21800은 일부 크롬과 니켈을 교환합니다. 높은 실리콘 및 망간, 경도를 향상시키는 것, 마모 및 마모 저항.
4. 기계적 성질 및 온도 거동
우리를 S20910 (아크로닉 50) 그리고 UNS S21800 (아크로닉 60) 합금 전략을 반영하는 뚜렷한 기계적 프로파일을 나타냅니다..
주요 기계적 특성
| 재산 | 미국 S20910 (아크로닉 50) | 미국 S21800 (아크로닉 60) | 실질적인 의미 |
| 0.2% 항복 강도 (MPA) | 350–420 | 320–380 | S20910은 부식이 중요한 응용 분야에 더 높은 기본 강도를 제공합니다.; S21800은 가공경화를 통해 강점을 얻습니다. |
| 인장 강도 (MPA) | 650–750 | 600–700 | S20910은 약간 더 높은 궁극기 강도를 제공합니다.; S21800은 마모에 중점을 두고 적절한 인장강도를 유지합니다. |
| 연장 (%) | 30–45 | 25–40 | S20910은 우수한 연성을 유지합니다.; S21800은 연성이 약간 떨어지지만 성형/제조에는 충분합니다. |
| 경도 (HRB / HRC) | HRB ~85 일반 어닐링 | HRB ~85, 작업 강화로 더 높아질 수 있음 | S21800은 Mn/Si가 높아 냉간 가공 후 표면 경도가 우수합니다., 내마모성 강화 |
| 충격 강인함 (J 실온에서) | 훌륭한; 극저온에서도 인성을 유지 (-196° C) | 좋은; 극저온 응용 분야에서는 S20910보다 약간 낮습니다. | 저온 또는 매우 동적인 하중 응용 분야에 선호되는 S20910 |
| 높은 온도 성능 | 최대 600~700°C까지 좋음 | 합리적인; 높은 Si는 적당한 온도에서 내산화성을 향상시킵니다. | 고온 부식 노출에 선호되는 S20910; 마모에 노출된 고온 부품용 S21800 |
온도 행동
- 극저온 성능:
S20910은 유지합니다 액체 헬륨 온도에서 충격 에너지의 ~90%, LNG 저장에 적합하다, 극저온 배관, 항공 우주 응용.
S21800은 적당한 인성을 유지하지만 극저온에 최적화되지 않았습니다.. - 높은 온도 성능:
두 합금 모두 적당한 고온에서도 치수 안정성과 강도를 유지합니다..
Nitronic 50의 Mo 함량은 고온 부식에 대한 추가 저항성을 제공합니다., Nitronic 60의 높은 Si 함량은 슬라이딩 접촉 응용 분야의 내산화성을 향상시킵니다.. - 일을 강화합니다:
두 합금 모두 오스테나이트 및 가공 경화, 기계적 성질을 의미, 특히 경도와 항복강도, 냉간 가공을 통해 증가될 수 있음.
S21800은 높은 Mn 및 Si로 인해 가장 많은 이점을 얻습니다., 마모 및 마모 성능 개선.
5. 내식성 및 내공식성 (목재)
구덩이 저항에 해당하는 숫자 (목재) 염화물 피팅에 대한 저항성을 나타내는 유용한 지표입니다.; Cr에서 계산됩니다., Mo 및 N 함량 (단순화된 형태: 테이크 ≒ Cr + 3.3× mo + 16× n).
- 아크로닉 50 (S20910) — 더 높은 Cr, Mo 및 N 수율 30대 중반의 PREN 값 (일반적인 엔지니어링 수치 ≒ ~34).
316L보다 훨씬 높은 위치에 있습니다. (목재 ≒ 20–25) 많은 염화물 함유 환경에 적합합니다., 일부 해양 및 신맛 서비스 포함 (다양한 조건에서 자격을 갖춘 NACE MR0175에 대해 일반적으로 허용됩니다. 인증서 확인). - 아크로닉 60 (S21800) - 일반적으로 Mo가 없고 Cr이 더 낮기 때문입니다., 프렌은 낮추다 (정확한 화학적 성질에 따라 전형적인 20대 중반 이하).
S21800은 일반적인 부식에 비교적 잘 견딥니다., 그것은 ~ 아니다 주로 피팅 저항을 위해 선택됨; 대신에, 어디에 사용되는지 짜증나고 마모됨 주요 관심사입니다.
6. 입다, 마모 및 마찰 성능
- 아크로닉 60 (S21800) 설계되었습니다 마모 저항 및 슬라이딩 마모.
높은 실리콘 및 망간, 작업 경화 능력과 결합, 접착 마모 및 금속 간 접착에 저항하는 표면 생성.
일반적인 용도로는 밸브 스템이 있습니다., 좌석, 패스너, 반복적인 미끄럼 접촉이 발생하는 펌프 부품. - 아크로닉 50 (S20910) 제안 좋은 내마모성, 그러나 주요 강점은 최적화된 내마모성보다는 내식성과 인성입니다..
부식 제어가 필요한 마모 응용 분야에 때때로 사용됩니다., 그러나 극심한 열악한 환경에서는 일반적으로 S21800이 S21800보다 성능이 뛰어납니다..
7. 제작, 용접 및 열처리 고려 사항
용접 성
- 두 합금 모두 용접 가능 표준 프로세스에 따라 (싸움, 나, SMAW).
- S20910 (더 높은 N/N) 적절한 절차와 용가재를 사용하면 용접성이 뛰어나고 용접 후 내식성을 유지합니다..
저탄소 및 안정화된 관행으로 감작 위험을 최소화할 수 있습니다.. - S21800 Si 및 Mn이 높으면 용접 금속 조성에 영향을 미칠 수 있으므로 입열량 및 필러 선택에 주의가 필요합니다.; 예열/용접 후 열처리 방식은 부품 크기 및 코드 요구사항에 따라 다릅니다..
성형 및 가공
- 둘 다 작업 하급 오스테나이트계; S21800의 높은 Si/Mn은 절단을 더욱 어렵게 만들 수 있습니다. 툴링 및 속도 조정이 필요합니다..
용체화 어닐링 상태의 S20910은 일반적으로 가공/성형이 더 쉽습니다..
열처리
- 이들은 오스테나이트 합금—강도는 주로 냉간 가공과 합금에서 나옵니다.; 담금질/템퍼링에 의한 완전 경화는 적용되지 않습니다..
용액 어닐링으로 연성 및 내식성을 회복할 수 있습니다. (일반적인 어닐링 ~1000–1100 °C 이후 급속 냉각).
수소/사워 서비스
- S20910의 화학적 성질과 일부 신맛 서비스 지침 목록은 H2S 환경에 적합합니다. (NACE/ISO 인증 확인).
사워 서비스 용접 절차 및 경도 제한 (HRC 임계값) 일반적으로 시행됩니다.
8. UNS S20910과 UNS S21800 오스테나이트계 스테인리스강의 적용
독특한 합금 전략, 기계적 특성, 부식/마모 특성 미국 S20910 (아크로닉 50) 그리고 미국 S21800 (아크로닉 60) 다양한 산업 응용 분야에 대한 적합성을 정의합니다..
UNS S20910의 응용 (아크로닉 50)
UNS S20910은 다음을 위해 설계되었습니다. 높은 부식 저항, 탁월한 인성, 그리고 좋은 용접성, 두 환경 모두에 이상적입니다. 부식 및 기계적 성능 중요합니다.
| 산업 / 부문 | 일반적인 응용 프로그램 | 주요 성능 요구 사항 |
| 선박 & 난바다 쪽으로 부는 | 해수 피팅, 펌프 샤프트, 패스너, 밸브 | 높은 염화물 내성, 공식/틈부식 방지 |
| 화학적인 & 공정 장비 | 열교환 기, 원자로, 관, 탱크 | 산에 대한 내성, 클로라이드, 그리고 신맛이 나는 서비스 (h₂s 노출) |
| 극저온 응용 | LNG 저장 및 이송 배관, 극저온 밸브 | 극저온에서도 인성 유지 (-196° C) |
| 항공 우주 | 연료 라인, 극저온 부품 | 고강도, 부식 저항, 저온 연성 |
| 에너지 & 힘 | 보일러 부품, 부식성 환경의 터빈 부품 | 내식성과 기계적 무결성의 결합 |
UNS S21800의 응용 (아크로닉 60)
UNS S21800은 다음에 최적화되어 있습니다. 마손 및 내마모성 합리적인 부식 성능을 유지하면서.
그것은 이상적입니다 미끄러지는 기계 부품, 접착 접촉, 또는 높은 표면 응력.
| 산업 / 부문 | 일반적인 응용 프로그램 | 주요 성능 요구 사항 |
| 판막 & 펌프 산업 | 밸브 줄기, 좌석, 펌프 샤프트, 패스너 | 갈링에 대한 높은 저항력, 슬라이딩 마모, 접착성 발작 |
| 산업기계 | 문장, 부싱, 마모가 심한 결합 표면 | 표면 경도, 작업 강화 능력, 낮은 마찰 |
| 자동차 & 중장비 | 패스너, 마모가 심한 부품, 액추에이터 | 갈갈이 예방, 반복적인 미끄러짐이나 접촉에 대한 내구성 |
| 해양 응용 | 데크 하드웨어, 기계적 조인트 | 높은 마모/마모 방지 기능을 갖춘 적당한 내부식성 |
| 화학적 처리 | 믹서 샤프트, 교반기 블레이드 | 적당한 부식이 발생하는 내마모성 부품 |
신청 안내
- UNS S20910을 선택하세요 가장 큰 관심사는 다음과 같습니다. 공격적이거나 산성이 높은 환경에서의 내식성, 특히 강인할 때, 용접 성, 저온 성능이 필요합니다..
- UNS S21800을 선택하세요 언제 못살게 괴롭히는, 입다, 그리고 슬라이딩 접촉 실패 모드를 지배하다, 내식성이 덜 중요하더라도.
- 복잡한 어셈블리에서, 하이브리드 디자인 부식에 민감한 부품에는 S20910을 사용하고 마모가 심한 결합 표면에는 S21800을 사용하여 두 가지 합금을 모두 활용할 수 있습니다..
다음과 같은 표면공학 코팅, 질화, 또는 PVD 처리 이러한 합금과 결합하면 사용 수명을 더욱 연장할 수 있습니다..
9. 직접 비교표: UNS S20910 대 UNS S21800
| 특징 / 재산 | 미국 S20910 (아크로닉 50) | 미국 S21800 (아크로닉 60) | 실질적인 의미 |
| 주요 초점 | 부식 저항, 강인함 | 마모/마모 저항, 표면 경도 | 환경과 기계적 스트레스에 따라 선택을 안내합니다. |
| 항복 강도 (MPA) | 350–420 | 320–380 | S20910은 기준선 강도가 더 높습니다.; S21800은 냉간 가공을 통해 더 높은 표면 경도를 얻을 수 있습니다. |
| 인장 강도 (MPA) | 650–750 | 600–700 | S20910 약간 높음; 최고의 강도보다는 내마모성에 최적화된 S21800 |
| 연장 (%) | 30–45 | 25–40 | S20910 더 연성이; S21800은 약간 적지만 제작에는 적합함 |
| 경도 (HRB / HRC) | HRB ~85 일반 어닐링 | HRB ~85, 작업 강화로 인해 증가할 수 있음 | 마모 및 표면 마모 응용 분야에 더 적합한 S21800 |
| 충격 강인함 | 훌륭한; 극저온 성능 유지 | 좋은; 극저온에서는 더 낮아진다 | 저온 또는 동적 부하 환경에서 선호되는 S20910 |
| 부식 저항 | 매우 높습니다 | 보통의 | 화학 분야에서 합금 선택을 안내합니다., 선박, 또는 신 서비스 애플리케이션 |
| 입다 / 맹렬한 저항 | 보통의 | 매우 높습니다 | S21800은 움직이는 부품에 선호되는 옵션입니다., 밸브 줄기, 그리고 패스너 |
| 제작 & 용접 | 훌륭한; 용액 단련 또는 변형 경화 | 좋은; 용접 필러 및 가공 매개 변수에 대한 고려가 필요합니다. | S20910은 복잡한 형상으로 제작하기가 더 쉽습니다.; S21800에는 툴링 조정이 필요할 수 있습니다. |
| 최대 서비스 온도 | ~900°C | ~750°C | 고온 부식 노출에 적합한 S20910; 마모에 노출된 중간 온도용 S21800 |
| 목재 (구덩이 저항에 해당하는 숫자) | ~34 | ~23.4 | S20910은 공식 및 틈새 부식에 대한 탁월한 저항성을 제공합니다., 특히 |
10. 결론
우리를 S20910 대 S21800 Nitronic 계열의 보완 합금입니다..
S20910을 선택하세요 내식성이 있는 곳 (특히 구멍/틈새 및 신맛이 나는 서비스) 인성과 용접성이 무엇보다 중요합니다..
S21800을 선택하세요 흠집과 마모가 지배적이고 부식이 부차적인 문제인 경우.
많은 실제 응용 분야에서 최적의 솔루션은 결합입니다. 즉, 각 부품이 주요 고장 모드에 가장 적합한 합금을 볼 수 있도록 시스템을 설계하는 것입니다., 또는 표면 엔지니어링을 적용하여 서비스 수명 연장.
FAQ
UNS S20910 및 S21800은 자석입니까??
아니요. 둘 다 완전 오스테나이트입니다. (또는 거의 완전한 오스테나이트계) 어닐링 된 상태에서, 투자율이 있는 <1.005 (ASTM A342). 냉간 가공으로 인해 약한 자성이 발생할 수 있음, 하지만 이는 어닐링을 통해 되돌릴 수 있습니다..
표준 스테인리스 필러로 S21800을 용접할 수 있나요??
예, 그러나 S21800의 높은 Si/Mn 화학을 수용할 수 있는 필러와 절차를 선택하십시오. 용접 절차 사양 및 필러 공급업체 지침을 참조하십시오..
황화물 응력 균열에 저항하는 합금은 무엇입니까? (SSC)?
S20910 많은 SSC 환경에서 일반적으로 허용되며 NACE 관련 애플리케이션에 사용됩니다.; 특정 NACE/ISO 인증 및 경도 한계 확인.
니트로닉인가? 60 (S21800) 바닷물에 적합?
해수에 대한 일반적인 내식성은 적당하지만 Nitronic의 공식 저항성은 부족합니다. 50 또는 Mo 베어링 등급; 바닷물 구멍이 중요한 경우, S20910 또는 더 높은 PREN 합금 선택.
강도를 높이기 위해 합금을 열처리할 수 있습니까??
이러한 오스테나이트 합금은 주로 다음과 같은 방법으로 강도를 얻습니다. 차가운 일 그리고 합금; 기존의 담금질/템퍼 처리는 강도를 크게 증가시키는 데 사용되지 않습니다.. 용액 어닐링으로 연성/부식 저항 회복.
