1. Įvadas
Nerūdijantys plienai yra suskirstyti, Austenitinis, martensitic, Kritulių kankinimas, ir dupleksas.
Tarp jų, Dupleksinis nerūdijantis plienas Sujunkite geriausius ferito ir austenitinių struktūrų bruožus, siūlantis didesnį mechaninį stiprumą ir didesnį atsparumą korozijai.
AISI 2304, Taip pat žinomas kaip Į 1.4362, priklauso lieknas dupleksas Kategorija. Šis žemo lydinio laipsnio suteikia gerai subalansuotą struktūrą (~ 50% feritas, ~ 50% austenito) mažinant brangių elementų, tokių kaip nikelis ir molibdenas.
Tai ypač gerai tinka programoms, kurios reikalauja stiprumo ir atsparumo korozijai be didelių priemokų dvipusio ar super Austenitinių klasių kainų.
2. Kas yra AISI 2304 (Į 1.4362) Dupleksinis nerūdijantis plienas?
AISI 2304, Taip pat žinomas kaip Į 1.4362 arba JAV S32304, yra a lieknas dupleksas Nerūdijantis plienas apibūdinamas a Dvigubos fazės mikrostruktūra—Pustatymai 50% feritas (BCC) ir 50% Austenitas (FCC).
Šis dvipusis balansas suteikia a unikalus mechaninio stiprumo derinys, atsparumas korozijai, ir ekonominis efektyvumas, todėl tai tampa vis populiaresne pramoninės programų medžiaga.
The feritinė fazė Suteikia didelio derlingumo stiprumą, Atsparumas chlorido sukeltam streso korozijos krekingui (SCC), ir mažesnis šiluminis išsiplėtimas.
The Austenitinė fazė prisideda prie elastingumo, Tvirtumas, ir padidėjęs atsparumas korozijai, ypač švelniai agresyvioje aplinkoje.
Standartiniai AISI žymėjimai 2304 Dupleksinis nerūdijantis plienas
| Standartinė organizacija | Pažymio pavadinimas | Aprašymas |
| AISI / ASTM | AISI 2304 / ASTM A240 S32304 | Amerikos dvipusio nerūdijančio lakšto ir plokštelių produktų pavadinimas |
| JAV | S32304 | Vieninga numeravimo sistema (Šiaurės Amerikos lydinio klasifikacija) |
| Į / ISO | 1.4362 / X2CRNin23-4 | Europos standartas (Į 10088); ISO tarptautinis pavadinimas |
| Nuo | X2CRNin23-4 | Vokietijos standartinis paskyrimas (Tavo vienas 10088-1) |
| ISO | X02CR23NI4CUN | Chemiškai pagrįstas paskyrimas per ISO 15510 |
3. Cheminė sudėtis 2304 Dupleksinis nerūdijantis plienas
AISI 2304 (Į 1.4362) klasifikuojamas kaip a Liesas dvipusis nerūdijantis plienas—Su sukurtas pasiūlyti stiprybės pusiausvyrą, atsparumas korozijai, ir ekonominis efektyvumas, sumažinant brangių legiruotų elementų, tokių kaip nikelis ir molibdenas, naudojimą.
Jos dvipusė struktūra (grubiai 50% feritas ir 50% Austenitas) stabilizuojamas tiksliai kontroliuojant jo cheminį makiažą, Ypač chromas, Nikelis, ir azotas.
Tipinė cheminė sudėtis (% pagal svorį):
| Elementas | Tipiškas diapazonas (%) | Funkcija |
| Chromas (Kr) | 21.5 - 24.5 | Pagerina bendrą koroziją ir atsparumą oksidacijai; Dvipusio stabilumo raktas |
| Nikelis (Į) | 3.0 - 5.5 | Skatina austenito fazę; sustiprina tvirtumą ir suvirinamumą |
| Molibdenas (MO) | ≤ 0.6 | Neprivaloma; sustiprina atsparumą korozijai chlorido terpėje |
| Azotas (N) | 0.05 - 0.20 | Padidina jėgą; padeda stabilizuoti austenito fazę liesų kompozicijose |
| Manganas (Mn) | ≤ 2.5 | AIDS deoksidacija ir karštas darbinis elgesys |
| Silicis (Ir) | ≤ 1.0 | Sustiprina atsparumą oksidacijai; deoksidizatorius |
| Anglies (C) | ≤ 0.030 | Mažas anglies dioksidas pagerina suvirinamumą ir apsaugo |
| Fosforas (P) | ≤ 0.040 | Likutinis elementas; laikėsi žemai, kad būtų išvengta įkalnių |
| Sieros (S) | ≤ 0.015 | Likutis; Sumažinta, siekiant pagerinti elastingumą ir atsparumą korozijai |
| Lygintuvas (Fe) | Pusiausvyra | Netauriškas metalas; sudaro tiek ferito, tiek austenito fazių matricą |
4. Mechaninės ir fizinės savybės 2304 Dupleksinis nerūdijantis plienas
AISI 2304 (Į 1.4362) Dupleksinis nerūdijantis plienas siūlo puikų stiprumo derinį, atsparumas korozijai, ir vidutinio sunkumo lankstumas, Tai idealiai tinka programoms struktūrinėms ir korozinėms paslaugoms, kai reikia subalansuoti sąnaudas ir našumą.
Tipinės mechaninės savybės
| Nuosavybė | Vertė (Tipiškas) | Pastabos |
| Derliaus stiprumas (RP0.2) | 450–550 MPa | ~ 2x aukštesnis nei 304/316; Palaiko plonesnes sienų dalis |
| Tempimo stiprumas (Rm) | 650–800 MPA | Stiprus struktūrinis našumas esant stresui |
| Pailgėjimas (A5) | ≥ 25% | Geras formavimas ir suvirinimas |
| Kietumas (HBW) | ≤ 230 Brinell | Vidutinis kietumas; Palyginti su dėvėjimu, palyginti su 304 |
| Poveikis kietumas | > 100 J (Kambario temp) | Geras smūgio stiprumas; sumažėja esant nulinei temperatūrai |
| Nuovargio stiprumas | ~ 300 MPa (apskaičiuota) | Kinta atsižvelgiant į paviršiaus apdailą ir krovimo tipą |
Fizinės savybės
| Nuosavybė | Tipinė vertė | Pastabos |
| Tankis | ~ 7,80 g/cm³ | Šiek tiek mažiau nei austenitinis nerūdijantis dėl ferito |
| Elastiškumo modulis (E) | ~ 200 GPA | Panašus į daugumą nerūdijančių plienų |
| Šilumos laidumas (100° C.) | ~ 18 w/m · k | Aukštesni nei austenitinių klasių; Geresnis šilumos išsisklaidymas |
| Šilumos išsiplėtimo koeficientas | ~ 13,0 × 10⁻⁶ /k (20–100 ° C.) | Žemesnis nei 304/316; sumažina šiluminius iškraipymus |
| Elektros varža | ~ 0,80 µΩ · m | Šiek tiek žemesnis už austenitinius plienus |
| Magnetinis elgesys | Iš dalies magnetinis | Dėl ferito turinio; gali būti įmagnetinamas esant stresui |
5. Atsparumas korozijai
AISI 2304 pasiūlymai Puikus atsparumas korozijai, ypač aplinkoje, kurioje yra vidutinio sunkumo chloridai.
- Mediena (Atsparumo atsparumo ekvivalentinis skaičius): ~ 24–26
(Palyginamas su AISI 316, kuriame paprastai yra 23–25) - Atsparumas chlorido sukeltam SCC: Pranašesnis už 304/316, Ferito fazės dėka.
- Plyšys ir korozija: Gerai veikia švelniai rūgščioje ir sūrioje aplinkoje.
- Nerekomenduojama labai agresyviems chloridams ar rūgščių dujų tarnybai (H₂S aplinka).
6. AISI pranašumai ir apribojimai 2304 Dupleksinis nerūdijantis plienas
Privalumai
- Aukštesnis mechaninis stiprumas
Maždaug dvigubai didesnė už derlingumo stiprumą 304/316 Austenitinis nerūdijantis plienas (≈450 MPa vs.. ≈220 MPa), Leidžia plonesnėms sekcijoms ir lengvesnėms konstrukcijoms. - Geras atsparumas korozijai
Atsparumo atsparumo ekvivalentinis skaičius (Mediena) apie 24–26, Tinka švelniai ar vidutinio sunkumo chlorido aplinkai, tokioms kaip proceso vandens ir purslų zonos. - Ekonomiškai efektyvus
Apatinis nikelis (~ 3,5%) ir Molybdenum (~ 0,3%) Turinys sumažina medžiagų sąnaudų nepastovumą ir bendrą gyvavimo ciklo kainą. - Puikus suvirinamumas
Tinkamos suvirinimo procedūros palaiko fazės pusiausvyrą ir atsparusi tarpgranulinei korozijai; Lengviau suvirinti nei aukštesnės kokybės dvipusis plienas. - Mažas šiluminis išsiplėtimas
Mažesnis šiluminio išsiplėtimo koeficientas, palyginti su austenitiniais plienais, Sumažinant šiluminius iškraipymus struktūriniuose tiksluose. - Aukščiausio streso korozijos įtrūkimas (SCC) Pasipriešinimas
Duplex mikrostruktūra siūlo daug geresnį SCC atsparumą chlorido aplinkoje nei 304/316 pažymiai. - Aplinkos nauda
Sumažėjęs kritinių žaliavų, tokių kaip nikelis ir molibdenas, naudojimas pagerina tvarumo ir tiekimo grandinės stabilumą.
Apribojimai
- Ribotas tinkamas chlorido ar rūgščios aplinkos tinkamumas
Nerekomenduojama atšiauriam jūreiviui, Jūros vandens panardinimas, arba H2S turinčios rūgštynių paslaugos; Aukštesnės dvipusės klasės (2205, 2507) yra pirmenybė. - Mažesnio poveikio kietumas kriogeninėje temperatūroje
Feritinė fazė gali sumažinti kietumą, mažesnį kaip –40 ° C, palyginti su visiškai austenitiniais nerūdijančiais plienais. - Suvirinimo jautrumas
Per didelis šilumos įvestis ar prasta suvirinimo praktika gali sukelti trapias tarpmetalines fazes, kompromituojantis atsparumas korozijai. - Formabilitacijos mažesnis nei austenitinių klasių
Reikia didesnių formavimo jėgų šalto darbo metu ir paprastai turi daugiau spyruoklių. - Negali būti užkietėjęs terminis apdorojimas
Mechaninės savybės priklauso nuo chemijos ir apdorojimo; Nėra kritulių kietėjimo. - Ribotas prieinamumas dideliais dydžiais
Palyginti su įprastais pažymiais, tokiais kaip 304 arba 316, 2304 yra mažiau plačiai prieinamas didelėse plokštelėse, vamzdžiai, arba juostos.
7. AISI taikymas 2304 Dupleksinis nerūdijantis plienas
AISI 2304 Dupleksinis nerūdijantis plienas naudojamas įvairiose reikalaujančiose pramoninėse ir konstrukcinėse pritaikymuose, Dėl puikios jėgos pusiausvyros, atsparumas korozijai, ir patvarumas.
- Tiltai: Struktūriniai komponentai, kuriems reikalingas didelis stiprumas ir atsparumas korozijai, atlaikyti aplinkos poveikį.
- Sandėliavimo rezervuarai: Indai skysčiams laikyti, įskaitant ėsdinančias medžiagas, kur patvarumas ir nuotėkis yra kritiški.
- Vandens šildytuvai: Komponentai, veikiami šildomo vandens ir švelnios ėsdinančios aplinkos.
- Šilumokaičiai: Įranga, palengvinanti efektyvų šiluminį perkėlimą cheminėje medžiagoje, Vandens valymas, ir pramoniniai procesai.
- Slėgio indai: Konteineriai, skirti laikyti dujas ar skysčius esant aukštam slėgiui, su patikimu konstrukcijos vientisumu.
- Geriamojo vandens vamzdžiai: Vandens tiekimo sistemose naudojami vamzdžiai, reikalaujantys atsparumo korozijai ir ilgą tarnavimo laiką.
- Dūmtakio dujų valymo sistemos: Komponentai emisijos kontrolės sistemose, atsparios rūgščias ir ėsdinančias išmetamųjų dujų dujas.
- Jūros vandens sistemos: Vamzdžiai ir įranga, veikiami jūros vandens, naudingas padidėjęs atsparumas chloridui.
- Gėlinimo augalai: Įranga ir vamzdynai, naudojami jūros vandeniui konvertuoti į gėlą vandenį švelniai agresyviomis sąlygomis.
- Konstrukcinio projektavimo komponentai: Įvairios architektūrinės ir inžinerinės dalys, kurioms reikalingas mechaninis stiprumas ir atsparumas korozijai.
- Rotoriai, Sparnuotojai, ir velenai: Besisukančios dalys siurbliuose ir turbinose, kurioms reikalingas puikus atsparumas drabužiams ir mechaniniam veikimui.
- Ugnies ir sprogdinimo sienos jūros platformose: Saugos kliūtys atšiaurioje jūrinėje aplinkoje, kur atsparumas gaisrui ir ilgaamžiškumas yra svarbiausia.
- Krovinių laikikliai ir vamzdynų sistemos ant cheminių tanklaivių: Atsparus korozijai ir agresyvių cheminių medžiagų gabenimui.
- Bendrosios paslaugos vamzdynai ir prietaisų vamzdžiai: Universalūs vamzdynų sprendimai, skirti vidutinio sunkumo korozinėms tarnybinėms sąlygoms įvairiose pramonės šakose.
8. Palyginimas su panašiais lydiniais
| Lydinys | Kompozicijos akcentai | Stiprybė | Atsparumas korozijai | Ekonominis efektyvumas | Tipiškos programos | Pastabos |
| AISI 2304 | ~ 23% Cr, 4.5% Į, 0.7% MO, N | Derlius ~ 450 MPa, tempimas ~ 650 MPa | Gerai švelni chlorido aplinka (Mediena ~ 24–26) | Mažesnės išlaidos nei aukštesnės dvipusės klasės | Vandens valymas, Cheminis apdorojimas, struktūriniai komponentai | Liesas dupleksas su subalansuotomis savybėmis |
| AISI 304/316 | 304: 18-20% Kr, 8-10.5% Į; 316: Prideda 2-3% MO | Derlius ~ 215 MPa (304), ~ 290 MPa (316) | Vidutinis (316 geriau chloriduose) | Mažesnės pradinės išlaidos, bet mažesnis stiprumas | Maistas, gėrimas, Bendras atsparumas korozijai | Austenitinis; Mažiau jėgų, Daugiau elastingo |
| AISI 2205 | ~ 22% Cr, 5-6.5% Į, 3% MO, N | Derlius ~ 520 MPa, tempimas ~ 750 MPa | Aukštas (Mediena ~ 33) | Didesnės išlaidos nei 2304 | Agresyvi cheminė medžiaga, jūrų, ir aliejus & dujos | Standartinis dvipusis atsparumas korozijai |
| Super dupleksas (2507) | ~ 25–26% Cr, 7% Į, 4% MO, N | Derlius ~ 620 MPa, tempimas ~ 850 MPa | Labai aukštas (Mediena >40) | Priemokos kaina | Sunki chlorido ir rūgščios aplinkos | Geriausia korozija ir jėga, brangiau |
| Anglies plienas + Dangos | Daugiausia Fe, Žemas kr | Derlius ~ 250–400 MPa | Priklauso nuo dangos | Mažos pradinės išlaidos | Bendroji struktūra, kur kontroliuojama korozija | Mažiau atsparus korozijai, intensyvi priežiūra |
9. Išvada
AISI 2304 Dupleksinis nerūdijantis plienas yra universalus, lieknas dvipusis lydinys, kuris subalansuoja stiprumą, atsparumas korozijai, ir kaina.
Idealiai tinka naudoti vidutinio sunkumo chlorido poveikį ir reikalaujant sustiprintų mechaninių savybių,
Jis vis labiau pasirenkamas kaip a Ekonominė alternatyva 304, 316, Ir net 2205, ypač statyboje, Vandens valymas, ir cheminio apdorojimo sektoriai.
