UNS S20910 vs S21800 nerūsējošais tērauds — galvenās atšķirības

1. Ievads

Mūs S20910 (parasti tiek tirgots kā Nitronisks 50 vai XM-19) un UNS S21800 (parasti tiek tirgots kā Nitronisks 60 vai Sakausējums 218) ir uzlabotas austenīta nerūsējoši tēraudi izstrādāts prasīgam pakalpojumam.

Abas nodrošina labāku veiktspēju nekā parastās 300. sērijas klases, bet tie ir optimizēti dažādām prioritātēm:

• S20910 (Nitronisks 50) ir a izturīgs pret koroziju, ar slāpekli stiprināts austenīts nerūsējošais materiāls, kas optimizēts augstai izturībai pret koroziju (ieskaitot skābo pakalpojumu), labs spēks, Lieliska izturība (ieskaitot kriogēno), un laba metināmība.
  Bieži tiek norādīts, kur pretestība bedrēm, SCC un zemas temperatūras izturība ir nepieciešama kopā ar saprātīgu izturību.
• S21800 (Nitronisks 60) ir izstrādāts galvenokārt nodilumizturība un nodilumizturība saglabājot austenītim raksturīgo izturību pret koroziju.
  Tas satur augstu silīcija un mangāna saturu triboloģiskās veiktspējas nodrošināšanai un ir izvēlēts vietās, kur ir slīdošs kontakts, nikns, un liels nodilums ir dominējošie atteices režīmi.

Šajā rakstā ir salīdzināts sastāvs, mehāniskā un korozijas izturēšanās, izgatavošana, un reālās pasaules lietojumu kompromisi, lai jūs varētu izvēlēties pareizo sakausējumu konkrētam komponentam vai videi.

2. Kas ir UNS S20910 (Nitronisks 50)

Mūs S20910, plaši pazīstams kā Nitronisks 50 vai XM-19, ir a augstas veiktspējas ar slāpekli stiprināts austenīta nerūsējošais tērauds.

Tas ir izstrādāts, lai nodrošinātu kombināciju lieliska izturība pret koroziju, lielas izturības, elastība, un izturība, tostarp kriogēnās temperatūrās.

Šīs īpašības padara to labi piemērotu prasīgiem rūpnieciskiem lietojumiem, piemēram, ķīmiskai apstrādei, jūras vide, un skābā pakalpojuma nosacījumi.

Galvenie materiālu apzīmējumi un specifikācijas ietvert:

• ASTM A276 / A479 (kā XM-19)
• US S20910
• No 1.3964

UNS S20910 galvenie raksturlielumi (Nitronisks 50):

• Izturība pret koroziju: Uzlabots ar palielinātu hroma saturu, molibdēns, un slāpekļa saturs; ļoti izturīgs pret punktveida un plaisu koroziju hlorīdu vidē.
• Mehāniskā izturība: Spēcīgāks par parastajiem 300. sērijas nerūsējošajiem tēraudiem, ar izcilām ražas un stiepes īpašībām.
• Elastīgums un stingrība: Uztur veiktspēju gan paaugstinātā, gan kriogēnā temperatūrā.
• Izgatavošana un metināmība: Var apstrādāt mehāniski, izveidots, un metinātas ar parastajām tehnikām; šķīduma atkausēšana atjauno elastību pēc aukstās apstrādes.
• Stiprināts ar slāpekli: Slāpekļa pievienošana palielina tecēšanas robežu un veicina pretestību rievošanai, neapdraudot austenīta elastību.
• Pielietojuma piemērotība: Uzskaitīts NACE MR0175 par skābu apkalpošanu, piemērots jūras aparatūrai, ķīmiskā procesa aprīkojums, spiediena sastāvdaļas, un strukturāliem lietojumiem, kam nepieciešama izturība pret koroziju un mehāniska veiktspēja.

3. Kas ir UNS S21800 (Nitronisks 60)

Mūs S21800, Parasti dēvēts par Nitronisks 60 vai Sakausējums 218, ir a augstas veiktspējas austenīta nerūsējošais tērauds, kas galvenokārt paredzēts nodilumizturībai un nodilumizturībai, vienlaikus saglabājot labus austenītim raksturīgās korozijas īpašības.

Tā specializētais sastāvs padara to ideāli piemērotu lietojumiem, kur bīdāms kontakts, līmes nodilums, un augsts virsmas spriegums ir primārās bažas.

Galvenie materiālu apzīmējumi un specifikācijas ietver:

• ASTM A276 / A479 (bāriem, stieņi, un citas kaltas formas)
• US S21800

UNS S21800 galvenie raksturlielumi (Nitronisks 60):

• Nodilumizturība un nodilumizturība: Paaugstināts mangāna un silīcija saturs, apvienojumā ar slāpekli stiprinātu austenīta matricu, nodrošina izcilu pretestību pret nikns, līmes nodilums, un virsmas krampji.
• Izturība pret koroziju: Lai gan tas nav tik izturīgs pret koroziju kā Nitronic 50 ļoti agresīvā hlorīdu vidē, tas piedāvā Laba vispārēja izturība pret koroziju piemērots mērenai ķīmiskai iedarbībai un jūras iedarbībai.
• Mehāniskā izturība: Uzrāda augstu izturību gan atlaidinātos, gan aukstās apstrādes apstākļos, ar izcilu virsmas cietību pēc darba sacietēšanas.
• Izgatavošana un metināšana: Var metināt un izgatavot, izmantojot standarta metodes, lai gan tā augstākais silīcija un mangāna saturs var prasīt pielāgot metināšanas pildvielas izvēli un apstrādes parametrus.
• Pielietojuma piemērotība: Parasti izmanto vārsta kāti, stiprinājumi, sūkņu vārpstas, nesošās virsmas, un citas sastāvdaļas, kas pakļautas atkārtotam slīdošam kontaktam vai nodiluma intensīvs serviss.

4. Tipiski ķīmiskie sastāvi un leģēšanas atšķirības

Kritisks faktors, kas atšķir UNS S20910 (Nitronisks 50) un UNS S21800 (Nitronisks 60) ir viņu sakausēšanas stratēģija, kas tieši ietekmē izturību pret koroziju, mehāniskā izturība, nodiluma uzvedība, un izgatavošanas īpašības.

Lai gan abi ir ar slāpekli stiprināti austenīta nerūsējošie tēraudi, tie ir optimizēti dažādām pakalpojumu prioritātēm.

Reprezentatīvi ķīmiskie sastāvi (WT%) un veiktspējas loma

Interpretācija: S20910 uzsver Krekls + Iekšā + Noplūde + N (klasisks austenīta korozijas sakausējums ar slāpekļa stiprināšanu un Mo punktveida pretestību).

S21800 tirgo nedaudz hroma un niķeļa paaugstināts silīcija un mangāna saturs, kas uzlabo cietību, nodilumizturība un nodilumizturība.

4. Mehāniskās īpašības un temperatūras uzvedība

Mūs S20910 (Nitronisks 50) un UNS S21800 (Nitronisks 60) uzrāda atšķirīgus mehāniskos profilus, kas atspoguļo to sakausēšanas stratēģijas.

Galvenās mehāniskās īpašības

Temperatūras uzvedība

• Kriogēnais sniegums:
  S20910 saglabā ~ 90% trieciena enerģijas šķidrā hēlija temperatūrā, padarot to piemērotu SDG uzglabāšanai, kriogēnās caurules, un kosmosa lietojumprogrammas.
  S21800 saglabā saprātīgu stingrību, bet nav optimizēts ļoti zemām temperatūrām.
• Paaugstināta temperatūras veiktspēja:
  Abi sakausējumi saglabā izmēru stabilitāti un izturību mēreni paaugstinātā temperatūrā.
  Nitronic 50’s Mo saturs nodrošina papildu izturību pret koroziju augstā temperatūrā, savukārt Nitronic 60 augstais Si saturs uzlabo oksidācijas izturību slīdkontakta lietojumos.
• Darba sacietēšana:
  Abi sakausējumi ir austenīta un darba cietināšana, kas nozīmē mehāniskās īpašības, īpaši cietība un tecēšanas izturība, var palielināt ar aukstu apstrādi.
  S21800 priekšrocības visvairāk nodrošina augstais Mn un Si, uzlabo nodiluma un nobriešanas veiktspēju.

5. Izturība pret koroziju un pretestība punktošanai (Malka)

Pretestības līdzvērtīgs skaitlis (Malka) ir noderīgs rādītājs, kas liecina par izturību pret hlorīda bedrēm; tas ir aprēķināts no Kr, Mo un N saturs (vienkāršota forma: ŅEM ≈ Kr + 3.3× Mo + 16× n).

• Nitronisks 50 (S20910) — augstāks Kr, Mo un N raža PREN vērtības 30. gadu vidū (tipisks inženiertehniskais skaitlis ≈ ~34).
  Tas liek to krietni virs 316L (Koksne ≈ 20–25) un padara to piemērotu daudzām hlorīdu saturošām vidēm, tostarp daži jūras un skābie pakalpojumi (tas parasti tiek pieņemts NACE MR0175 kvalificēšanai daudzos apstākļos — pārbaudiet sertifikātu).
• Nitronisks 60 (S21800) — jo Mo parasti nav un Cr ir mazāks, PREN ir apakšējais (tipisks 20. gadu vidus vai mazāk atkarībā no precīzās ķīmijas).
  Lai gan S21800 pietiekami labi iztur vispārējo koroziju, tas ir ne galvenokārt izvēlēti pretestības dēļ pret iedobēm; tā vietā, to izmanto kur žāvēšana un nodilums ir primārās bažas.

6. Valkāt, žēlums un triboloģiskā veiktspēja

• Nitronisks 60 (S21800) ir izstrādāts izturība pret slīdēšanu un slīdēšana.
  Augsts silīcija un mangāna saturs, apvienojumā ar darba rūdīšanas spēju, radīt virsmu, kas ir izturīga pret līmes nodilumu un metāla pretmetāla saķeri.
  Tipiski lietojumi ietver vārstu kātus, sēdekļi, stiprinājumi, un sūkņa sastāvdaļas, kur notiek atkārtots slīdošs kontakts.
• Nitronisks 50 (S20910) piedāvājums laba nodiluma pretestība, taču tā galvenās stiprās puses ir izturība pret koroziju un stingrība, nevis optimizēta pretestība pret nokrišņiem.
  To dažreiz izmanto nodiluma lietojumos, kur nepieciešama arī korozijas kontrole, bet ekstrēmās drūmās vidēs S21800 parasti to pārspēj.

7. Izgatavošana, metināšanas un termiskās apstrādes apsvērumi

Metināmība

• Abi sakausējumi ir metināts ar standarta procesiem (TIG, Es, Smirdēt).
• S20910 (augstāks N/N) ir ļoti metināms un saglabā izturību pret koroziju pēc metināšanas, kad tiek izmantotas atbilstošas ​​procedūras un pildmetāli.
  Zema oglekļa satura un stabilizēta prakse var samazināt sensibilizācijas risku.
• S21800 jāpievērš uzmanība siltuma ievadei un pildvielas izvēlei, jo tā augstais Si un Mn var ietekmēt metinātā metāla sastāvu; priekšsildīšanas/pēcmetināšanas termiskās apstrādes prakse ir atkarīga no komponentu izmēra un koda prasībām.

Formēšana un apstrāde

• Abi ir izturīgs pret darbu austenīts; S21800 augstākais Si/Mn var padarīt griešanu sarežģītāku — instrumenti un ātrums ir jāpielāgo..
  S20910 šķīdumā atkvēlinātā stāvoklī parasti ir vieglāk apstrādāt/formēt.

Termiskā apstrāde

• Šīs ir austentiskie sakausējumi— stiprību galvenokārt nodrošina aukstā apstrāde un leģēšana; pilnīga sacietēšana ar rūdīšanu/rūdīšanu nav piemērojama.
  Šķīduma atkausēšana var atjaunot elastību un izturību pret koroziju (tipiska atkvēlināšana ~1000–1100 °C, kam seko ātra dzesēšana).

Ūdeņraža/skābā serviss

• S20910 ķīmija un uzskaitījums dažos zemo pakalpojumu norādījumos padara to piemērotu H₂S vidēm (pārbaudīt NACE/ISO sertifikātus).
  Skābām ekspluatācijas metināšanas procedūrām un cietības ierobežojumiem (HRC sliekšņi) parasti tiek izpildīti.

8. UNS S20910 un UNS S21800 austenīta nerūsējošā tērauda pielietojumi

Atšķirīgās leģēšanas stratēģijas, Mehāniskās īpašības, un korozijas/nodiluma īpašības US S20910 (Nitronisks 50) un US S21800 (Nitronisks 60) noteikt to piemērotību dažādiem rūpnieciskiem lietojumiem.

UNS S20910 pielietojumi (Nitronisks 50)

UNS S20910 ir paredzēts augsta izturība pret koroziju, Lieliska izturība, un laba metināmība, padarot to ideāli piemērotu videi, kur abi korozija un mehāniskā veiktspēja ir kritiski.

UNS S21800 lietojumprogrammas (Nitronisks 60)

UNS S21800 ir optimizēts žāvēšanas un nodilumizturība vienlaikus saglabājot saprātīgu izturību pret koroziju.

Tas ir ideāli piemērots mehāniskās detaļas, kas pakļautas slīdēšanai, adhezīvs kontakts, vai augsts virsmas spriegums.

Lietošanas norādījumi

• Izvēlieties UNS S20910 kad galvenā problēma ir izturība pret koroziju agresīvā vai skābā vidē, it īpaši, ja ir stingrība, metināmība, ir nepieciešama veiktspēja zemā temperatūrā.
• Izvēlieties UNS S21800 kad nikns, valkāt, un bīdāms kontakts dominē atteices režīmi, pat ja izturība pret koroziju ir mazāk kritiska.
• Sarežģītos mezglos, hibrīdie dizaini var izmantot abus sakausējumus — izmantojot S20910 korozijai kritiskām detaļām un S21800 augsta nodiluma savienojuma virsmām.
  Virsmas inženierija, piemēram, pārklājumi, nitrings, vai PVD ārstēšanu var vēl vairāk pagarināt kalpošanas laiku, ja to apvieno ar šiem sakausējumiem.

9. Tiešā salīdzinājuma tabula: UNS S20910 pret UNS S21800

10. Secinājums

Mūs S20910 vs S21800 ir Nitronic saimes papildinoši sakausējumi.

Izvēlieties S20910 kur izturība pret koroziju (it īpaši kauliņu/plaisu un skābo pakalpojumu) kā arī stingrība un metināmība ir vissvarīgākā.

Izvēlieties S21800 kur dominē žāvēšana un nodilums un korozija ir sekundāra problēma.

Daudzos reālos lietojumos optimālais risinājums ir kombinācija — izveidojiet sistēmu tā, lai katra daļa redzētu sakausējumu, kas vislabāk atbilst tās dominējošajam atteices režīmam., vai izmantojiet virsmas inženieriju, lai pagarinātu kalpošanas laiku.

 

FAQ

Vai es varu metināt S21800 ar standarta nerūsējošā tērauda pildvielām?

Jā, bet izvēlieties pildvielas un procedūras, lai pielāgotos S21800 augstajai Si/Mn ķīmijai — skatiet metināšanas procedūras specifikācijas un pildvielu piegādātāja norādījumus..

Kurš sakausējums ir izturīgs pret sulfīda spriegumu plaisāšanu (SSC)?

S20910 ir vispārpieņemts daudzām SSC vidēm un tiek izmantots NACE priekšmeta lietojumos; pārbaudīt konkrētus NACE/ISO sertifikācijas un cietības ierobežojumus.

Ir Nitronic 60 (S21800) piemērots jūras ūdenim?

Tam ir saprātīga vispārējā izturība pret koroziju jūras ūdenī, bet tai trūkst Nitronic izturības pret punktveida izsitumiem 50 vai Mo-gultņu klases; ja jūras ūdens bedrēs ir kritiskas, izvēlieties S20910 vai augstāku PREN sakausējumu.

Vai jebkuru sakausējumu var termiski apstrādāt, lai palielinātu izturību?

Šie austenīta sakausējumi iegūst stiprību galvenokārt ar auksts darbs un leģēšana; parastās dzēšanas/atlaidināšanas procedūras netiek izmantotas, lai būtiski palielinātu spēku. Šķīduma atkausēšana atjauno elastību/izturību pret koroziju.