1. Įvadas
Reikalaujant pramoninės aplinkos - nuo jūros platformų iki cheminio perdirbimo įmonių - materialiai turi sujungti didelį stiprumą, Puikus atsparumas korozijai, ir patikimas gaminimas.
ASTM A890/A995 Lėtinių dvipusių ir super dupleksinių nerūdijančių plienų pažymiai atitinka šiuos griežtus reikalavimus.
Šiame straipsnyje nagrinėjami jų pagrindiniai skirtumai, Cheminės ir mechaninės savybės, ir tipiškos programos, Inžinierių ir viešųjų pirkimų specialistų aprūpinimas įžvalgomis, reikalingomis optimaliam lydinio pasirinkimui.
2. ASTM A890/A995 specifikacijos apžvalga
ASTM A890: Remiantis [Anglų vienetai] (ksi, ° F., į, kt.), Tai nurodo cheminę kompoziciją, Duplekso ir ypač duplekso nerūdijančio plieno liejinių mechaninės savybės ir tikrinimo reikalavimai.
ASTM A995: Tai metrika (Ir) A890 versija, kuris išverčia beveik visas A890 žodžių sakinius, bet konvertuoja jėgą, temperatūra, dydis, ir tt. į metrinius vienetus, tokius kaip MPA, ° C., mm, ir tt.
ASTM A890/A995 dangteliai, pagaminti iš austenitinių-ferritinių nerūdijančių plienų. Jis suskaidomas į šešis „A“ pažymius, nuo 1A (Žemutinio lydinio dvipusė) į 6A (aukščiausio lygio lydinio super-dupleksas).
- Taikymo sritis ir pritaikomumas: Standartas taikomas tokiems komponentams kaip siurblių korpusai, vožtuvo kūnai, ir vamzdžių jungiamosios detalės, veikiančios korozinėje terpėje.
- Duplex vs. Super duplekso klasifikacija:
-
- Duplex plienas (1a - 3a klasės) Funkcija ~ 50/50 ferito-austenito mikrostruktūros.
- Super dupleksas plienas (4A -6A klasių) turi padidėjusį MO ir N, kad padidėtų atsparumas duobėms.
- Laidos vs. Kaltinės paralelės: Kiekvienas laipsnis atitinka kaltininkus (Pvz., 3A laipsnis → UNS J92205 Laidas ↔ UNS S32205.), Medžiagos pakeitimo supaprastinimas.
3. Klasės nomenklatūra & UNS paskyrimai
ASTM slaptas „Na“ įvardijimas atspindi kylantį lydinio kiekį ir našumą:
| Pažymys | Išmesk mus | Smulkiau Uns | Bendras vardas |
|---|---|---|---|
| 1A | J93370 | S31500 | Duplex 2101 |
| 2A | J92220 | S31803 | Duplex 2202 |
| 3A | J92205 | S32205 | Duplex 2205 |
| 4A | J93380 | S32550 | Super dupleksas 2509 |
| 5A | J93404 | S32750 | Super dupleksas 2507 |
| 6A | J93380* | S32760 | Super dupleksas 2570 |
*6A dalijasi panašiai kaip 4A, tačiau reikalauja aukštesnio MO/N lygio.
Kai judate nuo 1a į 6a, Elementiniai papildymai - ypač MO ir N - stabiliai., padidina atsparumą korozijai ir stiprumui.
4. Cheminės sudėties palyginimas
Atidžiai pažvelkite į Lydynių elementus ASTM A890/A995 klasėse, paaiškėja, kaip laipsniški chromo pokyčiai chromo pokyčiai, Nikelis, molibdenas, ir azoto pavaros veikimas.
Ypač, pažymiai 3A (Duplex 2205 aktoriai) ir 5A (Super dupleksas 2507 aktoriai) Parodykite perėjimą nuo standartinio duplekso prie „Super-Duplex“ chemijos.
| Elementas | Vaidmuo | 3A laipsnis (J92205) | 5A klasė (J93404) |
|---|---|---|---|
| Kr | Pirminis korozijos barjeras | 24.0–26.0 Wt % | 24.0–26.0 Wt % |
| Į | Austenito stabilizatorius; Tvirtumas | 4.5–6,5 masės % | 6.0–8.0 masės % |
| MO | Įdėjimo/plyšių atsparumo stiprintuvas | 2.5–3,5 masės % | 3.0–5.0 masės % |
| N | Stiprumas ir atsparumo stiprintuvas | 0.10–0.20 masės % | 0.24–0.32 masės % |
| Mn | Deoksidizatorius; Kainų reduktorius | ≤ 1.5 Wt % | ≤ 1.5 Wt % |
| Ir | Deoksidacija ir sklandumo pagalba | ≤ 1.0 Wt % | ≤ 1.0 Wt % |
| C | Stiprybė, bet karbido rizika | ≤ 0.04 Wt % | ≤ 0.03 Wt % |
| P, S | Priemaišų ribos | P ≤ 0.04 Wt %, S ≤ 0.03 Wt % | P ≤ 0.04 Wt %, S ≤ 0.03 Wt % |
PASTABA: Visi skaičiai yra svorio procentai.
Lydinių elementų išlaidų poveikis
Pagaliau, tuo tarpu molibdenas ir azotas žymiai padidina našumą, Jie taip pat padidina neapdorotų medžiagų išlaidas:
- Molibdenas parduoda $25–35/kg Versus $5–8/kg Nikeliui. A 1 Wt % MO turinio padidėjimas padidėja maždaug $0.25–0.35 už kilogramą lydinio.
- Azotas yra ekonomiškesnis gaminant lydinius, tačiau reikia įkrauti aukšto slėgį, Didėjantis apdorojimo sudėtingumas.
5. Mechaninės savybės
Perėjimas nuo cheminio makiažo prie eksploatavimo kvalifikacijoje, Mechaninės savybės nustato, kaip A890/A995 Laidų klasių atlaiko apkrovos, Poveikis, ir deformacija.
Ypač, Pažymiai 3A (Duplex 2205) ir 5A (Super dupleksas 2507) Pateikite reikšmingą stiprumo pagerėjimą, palyginti su įprastais austenitiniais nerūdijančiais plienais, išlaikant pakankamą kietumą dinaminei aplinkai.
| Nuosavybė | 3A laipsnis (J92205) | 5A klasė (J93404) | 300-Serija „Austenitic“ (pvz. 316L) |
|---|---|---|---|
| Tempimo stiprumas | ≥ 655 MPA (95 ksi) | ≥ 795 MPA (115 ksi) | ~ 485 MPA (70 ksi) |
| Derliaus stiprumas (0.2%) | ≥ 450 MPA (65 ksi) | ≥ 550 MPA (80 ksi) | ~ 170 MPA (25 ksi) |
| Pailgėjimas | ≥ 25 % | ≥ 15 % | ≥ 40 % |
| Kietumas (HRC) | ≤ 25 | ≤ 32 | ≤ 22 |
| Charpy poveikis (–50 ° C.) | ≥ 40 J | ≥ 40 J | ≥ 20 J |
Stiprumas ir standumas
Pirma, Tiek duplekso, tiek super duplekso pažymiai gali pasigirti tempimo stipriosios pusės Bent jau 1.3–1,6 × aukštesnis nei 316L.
Todėl, Dizaineriai išnaudoja plonesnes sienas ar lengvesnius mazgus, neprarandant apkrovos laikomosios talpos.
Be to, derliaus stiprumas- stresas, kuriam prasideda nuolatinė deformacija - kyla nuo ~ 170 MPa 316L iki 450 MPA 3A klasėje, ir 550 MPA 5A klasėje, Siūlo tvirtą atsparumą šliaužiui ir plastikiniam srautui.
Ausmingumas ir tvirtumas
Nepaisant jų didelės jėgos, Šie dupleksiniai lydiniai išlaiko tinkamą pailgėjimas (≥ 15–25 %). Priešingai, Žemiau kenčia daug didelio stiprumo plieno 10 %.
Be to, Charpy V-Notch testai AT –50 ° C. Patvirtinkite smūgio energijas ≥ 40 J, o tai rodo, kad abi klasės priešinasi trapiems lūžiams net ir naudodamiesi nuline paslauga.
Kietumas ir atsparumas dėvėjimams
Kitas, a 25 HRC 3A klasės ribos ir 32 HRC 5A laipsnio pusiausvyra kietumas su apdirbamumu ir suvirinamumu.
Palyginimui, Visiškai sukietėjus 55 HRC, bet trūksta atsparumo korozijai. Praktiškai, Šie kietumo lygiai reiškia Patobulintas atsparumas dilimui, mažinant nusidėvėjimo normą iki 50 % palyginti su 316L srutų-erozijos bandymuose.
6. Atsparumas korozijai
Duplex ir super dupleksiniai plienai pranoksta austenitiką agresyvioje žiniasklaidoje:
Bendroji korozija:
Į 3% HCl at 50 ° C., 3A laipsnio korozija < 0.05 mm per metus, Palyginti su ≈ 0.2 mm per metus 316 SS (ASTM G31).
Duobė & Atsparumas plyšiui:
-
- 3A laipsnis (Mediena ~ 32) prieštarauja chlorido lygiui iki 1 M 25 ° C..
- 5A klasė (Mediena >40) Atlaiko > 3 M chloridas panašiomis sąlygomis (ASTM G48).
Streso korozijos įtrūkimas:
Dupleksinės mikrostruktūros, ypač 5A, yra didelis atsparumas chlorido SCC, leidžiant saugiai veikti iki 150 ° C..
7. ASTM A890/A995 liejimo dvipusio ir super duplekso plieno pranašumai
„ASTM A890/A995“ pažymiai pateikia įtikinamą savybių derinį, kuris išskiria jas iš įprastų nerūdijančių plienų.
Didelis stiprumo ir svorio santykis
- Tempimo stiprumas Liks 795 MPA 5A klasėje ir 655 MPA 3A klasėje - akivaizdžiai 1.6× tai 316 L Austenitinis nerūdijantis (≈ 485 MPA).
- Derliaus stiprumas pasiekia 550 MPA (5A) palyginti tik 170 MPA už 316 L, Projektuotojai suteikia galimybę sumažinti sienų storią iki iki galo 30% išlaikant lygiavertę apkrovos talpą.
Dėl šios jėgos padidinimo, Landinių dvipusių komponentų sveria mažiau, tačiau atlaiko didesnį vidinį slėgį - perkeldami į lengvesnius siurblius, vožtuvai, ir jungiamosios detalės, kurios nepakenkia saugumui.
Aukščiausias atsparumas korozijai ir erozijai
- Atsparumo atsparumo ekvivalentinis skaičius (Mediena) viršija 40 5A klasėje ir sėdi aplink 32 3A klasėje, palyginti su 20 už 316 L.
- Į ASTM G48 duobės testai, Super dupleksiniai liejiniai atspindi aukščiau esančius chlorido lygius 3 M at 25 ° C. be prasiskverbimo, kadangi 316 L nepavyksta 0.5 M.
Be to, DUPEX MIKRostruktūros suteikia padidėjusį atsparumą erozijai-korozijai: Srutų-erozijos bandymų įrašas 25–40% Mažesnis masės nuostolis, palyginti su 316 L, Padaryti A890/A995, idealiai tinka valdyti abrazyvinio proceso srautus.
Puikus atsparumas streso korozijai
- Duplex lydiniai palaiko subalansuotus 50/50 ferito-austenito mišinys, trukdantis SCC inicijavimui ir dauginimui.
- Lauko patirtis rodo nulinę streso korozijos krekingo įvykius jūros kolektorių blokuose (5A klasė) virš 10 metų paslaugos H₂s turtingoje aplinkoje.
Šis patikimumas esant tempimo apkrovai ir korozinei atakai drastiškai sumažina neplanuotus išjungimo ir priežiūros išlaidas.
Gaminimas ir suvirinamumas
- Leiskite A890/A995 plienai Priimkite standartinius dvipusio lygio užpildus (ER2209, ER2594), pasiekti ≥ 90% bendras efektyvumas.
- Po sutiesos sprendimo metimo 1 050 ° C., Suvirinimo zonos atkuria idealų dvipusio balansą, užtikrinant vienodas savybes visame liejinyje.
Jų liejimo forma leidžia sudėtingas geometrijas - integruotas ištraukas, Plonos sienos, ir filė kampai - tai prireiks išsamų apdirbimo ar suvirinimo, jei jie pagaminti iš kaltinės plokštės.
Gyvenimo ciklo išlaidų nauda
- Nors mažėja neapdorotų medžiagų išlaidos 20–30% aukštesnis nei 316 L, Išplėstiniai aptarnavimo intervalai (dažnai 2–3 × ilgiau) ir sumažintas pakeitimo dažnio pristatymas 10–20% Mažesnės bendros nuosavybės išlaidos, o ne 20 metų.
- Atvejų tyrimai gėlinimo įrenginiuose rodo 50% Mažiau neplanuotų nutraukimų, kai atnaujinama iš 316 Nuo 3A klasės siurblių korpusų.
Todėl, Pradinė „A890/A995“ liejinių priemoka dažnai moka už save sumažintą prastovą ir priežiūrą.
Platus taikymo universalumas
- Nuo Cheminio proceso vožtuvo kūnai ir povandeninių kolektorių blokai į atvirkštinės osmoso indai, Šie liejami plienai patikimai veikia per pH 0–14, temperatūra –50 ° C iki 300 ° C., ir spaudimas iki 35 MPA.
- Jų įrodyta patirtis aliejus & dujos, jūrų, energijos generavimas, ir pramoninis apdorojimas pabrėžia jų, kaip lydinių, statusą dėl atšiauriausių aptarnavimo sąlygų.
8. Programos ir tipiniai komponentai
Cheminis apdorojimas
- Vožtuvų kūnai ir varikliai
- Siurblių korpusai ir sparnuotės
- Šilumos išėjimo korpusai ir vamzdžių lakštai
Aliejus & Dujos (Povandeninis ir viršus)
- Povandeniniai kolektoriaus blokai ir ruošinio medžio vožtuvų korpusai
- „Wellhead“ flanšai ir adapteriai
- Valdymo vožtuvų apdaila ir pavaros gaubtai
Gėlinimas & Jūrų sistemos
- Atvirkštinės osmoso membranos korpusai
- Jūros vandens siurblio sparnuotės ir difuzoriaus žiedai
- Aušinimo-vandens antraštės ir denio vamzdynai
Slėgio turinčios įranga
- Aukšto slėgio reaktoriaus apvalkalai ir galvos
- Vamzdynų alkūnės, Tees, ir suvirinimo kaklo flanšai
- Kriogeniniai rezervuarų įdėklai ir purkštuko adapteriai
9. Išvada
Apibendrinant, ASTM A890/A995 3A ir 5A klasės Siūlykite įtikinamą mechaninio našumo ir atsparumo korozijai derinį.
3A laipsnis (Duplex 2205 aktoriai) Siekia vidutiniškai ėsdinančios aplinkos, kurių kaina yra nedidelė,
kol 5A klasė (Super dupleksas 2507 aktoriai) Atlaiko atšiauriausias chlorido ir aukštos temperatūros sąlygas-nors ir esant priemokai.
Rekomendacijos:
- Pasirinkite 3A laipsnį Kai chlorido lygis išlieka žemiau 1 M ir temperatūra < 100 ° C.; Pasinaudokite savo pompos ir vožtuvų kūnų ekonominiu efektyvumu.
- Pasirinkite 5A klasę povandeninei ar gėlinimo tarnybai, kur Pren > 40 yra kritiškas; Jos pranašesnis SCC pasipriešinimas užtikrina ilgus aptarnavimo intervalus.
- Laikykitės griežtų suvirinimo valdiklių ir po suvirinimo šilumos procedūros, skirtos išsaugoti dvipusių mikrostruktūrų lietuose komponentuose.
Pasirinkti Langhe Jūsų tikslumui suprojektuota ASTM A890/A995 liejimo duplekso ir super duplekso Nerūdijantis plienas komponentai.
Mūsų pažengusios liejyklos galimybės ir griežtas kokybės užtikrinimas užtikrina optimalų stiprumą, atsparumas korozijai, ir matmenų tikslumas jūsų reikliausioms programoms.
Susisiekite su Langhe šiandien aptarti savo projekto reikalavimus ir paprašyti suasmenintos citatos!
