UNS S20910 vs S21800 Keluli tahan karat - Perbezaan utama

1. Pengenalan

Kita S20910 (biasanya dipasarkan sebagai Nitronic 50 atau XM-19) dan uns S21800 (biasanya dipasarkan sebagai Nitronic 60 atau Aloi 218) adalah austenit maju Keluli tahan karat Direka untuk menuntut perkhidmatan.

Kedua-duanya memberikan prestasi yang lebih baik daripada gred 300-siri konvensional, Tetapi mereka dioptimumkan untuk keutamaan yang berbeza:

• S20910 (Nitronic 50) adalah a tahan kakisan, nitrogen-streh menguatkan austenitic Stainless Dioptimumkan untuk rintangan kakisan yang tinggi (termasuk perkhidmatan masam), kekuatan yang baik, Ketangguhan yang sangat baik (termasuk kriogenik), dan kebolehkalasan yang baik.
  Sering ditentukan di mana rintangan untuk pitting, SCC dan ketangguhan suhu rendah diperlukan bersama dengan kekuatan yang munasabah.
• S21800 (Nitronic 60) dirumuskan terutamanya untuk Rintangan Pakai dan Menggali Semasa mengekalkan rintangan kakisan yang tipikal austenit.
  Ia mengandungi silikon tinggi dan mangan untuk prestasi tribologi dan dipilih di mana hubungan gelongsor, Galling, dan haus tinggi adalah mod kegagalan dominan.

Artikel ini membandingkan komposisi, tingkah laku mekanikal dan kakisan, fabrikasi, dan Permohonan Permohonan Dunia Sebenar supaya anda dapat memilih aloi yang tepat untuk komponen atau persekitaran tertentu.

2. Apa itu UNS S20910 (Nitronic 50)

Kita S20910, biasanya dikenali sebagai Nitronic 50 atau XM-19, adalah a keluli tahan karat nitrogen yang berkekalan tinggi.

Ia direkayasa untuk menyampaikan gabungan Rintangan kakisan yang sangat baik, kekuatan tinggi, Kemuluran, dan ketangguhan, termasuk pada suhu kriogenik.

Atribut ini menjadikannya sangat sesuai untuk menuntut aplikasi perindustrian seperti pemprosesan kimia, Persekitaran marin, dan keadaan perkhidmatan masam.

Bahan utama dan spesifikasi termasuk:

• ASTM A276 / A479 (sebagai XM-19)
• AS S20910
• Dari 1.3964

Ciri -ciri utama UNS S20910 (Nitronic 50):

• Rintangan kakisan: Dipertingkatkan dengan peningkatan kromium, Molybdenum, dan kandungan nitrogen; sangat tahan terhadap kakisan pitting dan celah dalam persekitaran klorida.
• Kekuatan mekanikal: Lebih kuat daripada keluli tahan karat 300-siri konvensional, dengan hasil yang sangat baik dan sifat tegangan.
• Kemuluran dan ketangguhan: Mengekalkan prestasi pada suhu tinggi dan kriogen.
• Fabrikasi dan kebolehkalasan: Boleh dimesin, terbentuk, dan dikimpal dengan teknik konvensional; Penyelesaian Penyepuh mengembalikan kemuluran setelah bekerja sejuk.
• Nitrogen-strehenfened: Penambahan nitrogen meningkatkan kekuatan hasil dan menyumbang kepada rintangan pitting tanpa menjejaskan kemuluran austenit.
• Kesesuaian aplikasi: Disenaraikan dalam NACE MR0175 untuk perkhidmatan masam, Sesuai untuk perkakasan laut, peralatan proses kimia, komponen tekanan, dan aplikasi struktur yang memerlukan rintangan kakisan dan prestasi mekanikal.

3. Apa itu UNS S21800 (Nitronic 60)

Kita S21800, biasanya dirujuk sebagai Nitronic 60 atau Aloi 218, adalah a keluli tahan karat austenit berprestasi tinggi yang direka terutamanya untuk rintangan haus dan gempa bumi, Semasa mengekalkan prestasi kakisan yang baik khas austenit.

Komposisi khusus menjadikannya sesuai untuk aplikasi di mana Hubungan gelongsor, memakai pelekat, dan tekanan permukaan yang tinggi adalah kebimbangan utama.

Bahan utama dan spesifikasi bahan termasuk:

• ASTM A276 / A479 (untuk bar, batang, dan bentuk tempa lain)
• AS S21800

Ciri -ciri utama UNS S21800 (Nitronic 60):

• Rintangan Pakai dan Menggali: Kandungan mangan dan silikon yang tinggi, Digabungkan dengan matriks austenit yang dikuatkan nitrogen, memberikan ketahanan yang lebih baik kepada Galling, memakai pelekat, dan penyitaan permukaan.
• Rintangan kakisan: Walaupun tidak tahan kakisan sebagai nitronic 50 dalam persekitaran klorida yang sangat agresif, ia menawarkan rintangan kakisan umum yang baik Sesuai untuk pendedahan kimia dan marin sederhana.
• Kekuatan mekanikal: Mempamerkan kekuatan tinggi dalam keadaan annealed dan sejuk, dengan kekerasan permukaan yang sangat baik selepas mengeras kerja.
• Fabrikasi dan kimpalan: Boleh dikimpal dan direka menggunakan kaedah standard, Walaupun kandungan silikon dan mangan yang lebih tinggi mungkin memerlukan pelarasan dalam pemilihan pengisi kimpalan dan parameter pemesinan.
• Kesesuaian aplikasi: Biasa digunakan untuk batang injap, pengikat, aci pam, permukaan bearing, dan komponen lain yang tertakluk kepada hubungan gelongsor berulang atau perkhidmatan yang berintensifkan.

4. Komposisi kimia biasa dan perbezaan aloi

Faktor kritikal yang membezakan Undur S20910 (Nitronic 50) dan uns S21800 (Nitronic 60) adalah mereka Strategi Alloying, yang secara langsung mempengaruhi rintangan kakisan, kekuatan mekanikal, Pakai tingkah laku, dan ciri -ciri fabrikasi.

Walaupun kedua-duanya adalah keluli tahan karat austenit nitrogen, Mereka dioptimumkan untuk keutamaan perkhidmatan yang berbeza.

Komposisi kimia wakil (wt%) dan peranan prestasi

Tafsiran: S20910 menekankan Cr + Dalam + Mo + N (Kakisan Austenit Klasik Mengutuk dengan Pengukuhan Nitrogen dan MO untuk Pitting Rintangan).

S21800 berdagang beberapa kromium dan nikel untuk silikon dan mangan yang tinggi, yang meningkatkan kekerasan, Rintangan Pakai dan Menggali.

4. Sifat mekanikal dan tingkah laku suhu

Kita S20910 (Nitronic 50) dan uns S21800 (Nitronic 60) mempamerkan profil mekanikal yang berbeza mencerminkan strategi pengaliran mereka.

Sifat mekanikal utama

Tingkah laku suhu

• Prestasi kriogenik:
  S20910 mengekalkan ~ 90% tenaga impak pada suhu helium cecair, menjadikannya sesuai untuk penyimpanan LNG, paip kriogenik, dan aplikasi aeroangkasa.
  S21800 mengekalkan ketangguhan yang munasabah tetapi tidak dioptimumkan untuk suhu rendah yang melampau.
• Prestasi suhu tinggi:
  Kedua -dua aloi mengekalkan kestabilan dan kekuatan dimensi pada suhu tinggi yang sederhana.
  Kandungan MO Nitronic 50 memberikan ketahanan tambahan kepada kakisan suhu tinggi, Walaupun kandungan SI tinggi Nitronic 60 meningkatkan rintangan pengoksidaan dalam aplikasi sentuhan gelongsor.
• Kerja pengerasan:
  Kedua -dua aloi adalah Austenitic dan pengerasan kerja, bermaksud sifat mekanikal, terutamanya kekerasan dan kekuatan hasil, boleh ditingkatkan melalui kerja sejuk.
  S21800 faedah paling disebabkan oleh Mn dan SI yang tinggi, Meningkatkan Prestasi Pakaian dan Gempam.

5. Rintangan kakisan dan rintangan pitting (Kayu)

Nombor setara rintangan pitting (Kayu) adalah petunjuk rintangan yang berguna terhadap pitting klorida; ia dikira dari Cr, Kandungan mo dan n (Borang yang dipermudahkan: Ambil ≈ cr + 3.3× mo + 16× n).

• Nitronic 50 (S20910) - CR yang lebih tinggi, Hasil mo dan n Nilai Pren pada 30-an hingga pertengahan (angka kejuruteraan biasa ≈ ~ 34).
  Yang meletakkannya melebihi 316L (Kayu ≈ 20-25) dan menjadikannya sesuai untuk banyak persekitaran yang mengandungi klorida, termasuk beberapa perkhidmatan laut dan masam (Ia biasanya diterima untuk NACE MR0175 yang layak dalam banyak keadaan -Verifikasi Sijil).
• Nitronic 60 (S21800) - kerana MO biasanya tidak hadir dan CR lebih rendah, Pren adalah lebih rendah (pertengahan 20-an biasa atau kurang bergantung pada kimia yang tepat).
  Sementara S21800 menentang kakisan umum dengan baik, ia adalah tidak dipilih terutamanya untuk rintangan pitting; sebaliknya, ia digunakan di mana Gempa dan pakai adalah kebimbangan utama.

6. Pakai, Prestasi Gempa dan Tribologi

• Nitronic 60 (S21800) direkayasa untuk Rintangan Gempa dan Pakaian Gelongsor.
  Silikon tinggi dan mangan, digabungkan dengan keupayaan pengerasan kerja, menghasilkan permukaan yang menentang pakaian pelekat dan penyitaan logam ke logam.
  Kegunaan biasa termasuk batang injap, tempat duduk, pengikat, dan komponen pam di mana hubungan gelongsor berulang berlaku.
• Nitronic 50 (S20910) tawaran Rintangan haus yang baik, Tetapi kekuatan utamanya adalah rintangan kakisan dan ketangguhan daripada rintangan yang dioptimumkan.
  Kadang -kadang digunakan dalam aplikasi haus di mana kawalan kakisan juga diperlukan, Tetapi untuk persekitaran yang melampau S21800 biasanya mengatasinya.

7. Fabrikasi, pertimbangan kimpalan dan rawatan haba

Kebolehkalasan

• Kedua -dua aloi adalah boleh dikimpal dengan proses standard (TIG, Saya, Smaw).
• S20910 (lebih tinggi n/n) sangat dikimpal dan mengekalkan rintangan kakisan selepas kimpalan apabila prosedur yang betul dan logam pengisi digunakan.
  Amalan karbon dan stabil yang rendah dapat meminimumkan risiko pemekaan.
• S21800 Memerlukan perhatian kepada input haba dan pemilihan pengisi kerana Si dan Mn yang tinggi dapat mempengaruhi komposisi logam kimpalan; Amalan rawatan haba pasca/pasca kimpalan bergantung kepada saiz komponen dan keperluan kod.

Membentuk dan pemesinan

• Kedua -duanya adalah pengerasan kerja Austenitics; Si/Mn Tinggi S21800 boleh membuat pemotongan lebih mencabar dan kelajuan memerlukan pelarasan.
  S20910 dalam keadaan annealed penyelesaian biasanya lebih mudah untuk mesin/bentuk.

Rawatan haba

• Ini adalah aloi austentic-Strength terutama dari kerja sejuk dan pengaliran; pengerasan penuh oleh quench/tempering tidak berkenaan.
  Penyelesaian Penyelesaian boleh memulihkan kemuluran dan rintangan kakisan (Anneal biasa ~ 1000-1100 ° C diikuti dengan penyejukan pesat).

Perkhidmatan hidrogen/masam

• Kimia dan Penyenaraian S20910 dalam beberapa panduan perkhidmatan masam menjadikannya sesuai untuk persekitaran H₂s (Sahkan pensijilan NACE/ISO).
  Untuk prosedur kimpalan perkhidmatan masam dan had kekerasan (Ambang HRC) biasanya dikuatkuasakan.

8. Aplikasi UNS S20910 vs UNS S21800 Austenitic Stainless Steel

Strategi aloi yang berbeza, sifat mekanikal, dan ciri kakisan/haus AS S20910 (Nitronic 50) dan AS S21800 (Nitronic 60) Tentukan kesesuaian mereka merentasi aplikasi perindustrian yang berbeza.

Permohonan UNS S20910 (Nitronic 50)

UNS S20910 direkayasa untuk Rintangan kakisan yang tinggi, Ketangguhan yang sangat baik, dan kebolehkalasan yang baik, menjadikannya sesuai untuk persekitaran di mana kedua -duanya kakisan dan prestasi mekanikal kritikal.

Permohonan UNS S21800 (Nitronic 60)

UNS S21800 dioptimumkan untuk Rintangan Gempa dan Pakai Semasa mengekalkan prestasi kakisan yang munasabah.

Ia sesuai untuk Komponen mekanikal tertakluk kepada gelongsor, hubungan pelekat, atau tekanan permukaan yang tinggi.

Panduan Permohonan

• Pilih UNS S20910 Apabila kebimbangan utama adalah Rintangan kakisan dalam persekitaran yang agresif atau masam, terutamanya apabila ketangguhan, kebolehkalasan, dan prestasi suhu rendah diperlukan.
• Pilih UNS S21800 Bila Galling, Pakai, dan hubungan gelongsor menguasai mod kegagalan, Walaupun rintangan kakisan kurang kritikal.
• Dalam perhimpunan kompleks, Reka bentuk hibrid boleh memanfaatkan kedua-dua aloi-menggunakan S20910 untuk bahagian-bahagian kritikal dan S21800 untuk permukaan mengawan tinggi.
  Kejuruteraan permukaan seperti salutan, nitriding, atau rawatan PVD dapat melanjutkan hayat perkhidmatan apabila digabungkan dengan aloi ini.

9. Jadual perbandingan langsung: UNS S20910 vs UNS S21800

10. Kesimpulan

Kita S20910 vs S21800 adalah aloi pelengkap dalam keluarga nitronic.

Pilih S20910 di mana rintangan kakisan (terutamanya pitting/celah dan perkhidmatan masam) Plus ketangguhan dan kebolehkalasan adalah yang paling utama.

Pilih S21800 di mana gempa dan haus menguasai dan kakisan adalah kebimbangan sekunder.

Dalam banyak aplikasi sebenar penyelesaian optimum adalah reka bentuk kombinasi sistem sehingga setiap bahagian melihat aloi yang paling sesuai dengan mod kegagalan dominannya, atau memohon kejuruteraan permukaan untuk melanjutkan hayat perkhidmatan.

 

Soalan Lazim

Bolehkah saya mengimpal S21800 dengan pengisi tahan karat standard?

Ya, Tetapi pilih pengisi dan prosedur untuk menampung spesifikasi prosedur kimpalan dan pembekal pengisi Kimia S21800 yang tinggi.

Aloi mana yang menentang keretakan tekanan sulfida (SSC)?

S20910 biasanya diterima untuk banyak persekitaran SSC dan digunakan dalam aplikasi NACE-Subject; Sahkan had pensijilan NACE/ISO tertentu dan kekerasan.

Adalah nitronic 60 (S21800) Sesuai untuk air laut?

Ia mempunyai ketahanan kakisan umum yang munasabah di air laut tetapi tidak mempunyai rintangan nitronic 50 atau gred mo-bearing; Sekiranya air laut pitting kritikal, Pilih s20910 atau aloi pren yang lebih tinggi.

Sama ada aloi dirawat haba untuk meningkatkan kekuatan?

Aloi austenit ini mendapat kekuatan terutamanya oleh kerja sejuk dan mengutuk; Rawatan qoland/suhu konvensional tidak digunakan untuk meningkatkan kekuatan dengan ketara. Penyelesaian Annealing mengembalikan kemuluran/rintangan kakisan.