1. 介绍
2507 超级双工不锈钢, 指定为 美国S32750 或者 在 1.4410, 是一种高性能合金，以其特殊组合而闻名 力量, 耐腐蚀性, 和 韧性.
分类为超级双工不锈钢, 它具有一个 两相微观结构 奥氏体和铁氧体的比例几乎相等, 提供优于常规不锈钢甚至标准双工等级的优越特性 2205.
合金经过设计以执行 高腐蚀性, 高压力环境, 使其在离岸油中必不可少 & 天然气平台, 淡化植物, 和积极的化学加工环境.
本文深入研究化学, 机械的, 身体的, 和冶金方面 2507, 提供专业和数据支持的观点.
2. 是什么 2507 超级双工不锈钢?
2507 是一个 超级复式 不锈钢 合金主要由 25% 铬, 7% 镍, 和 4% 钼, 添加氮.
它旨在提供增强的抵抗力 氯化物诱导的腐蚀, 出色的 机械强度, 和 热稳定性.
化学组成 (% 典型的):
| 元素 | 典型的 (%) | 功能 |
| 铬 (Cr) | 24.0 - 26.0 | 增加一般和局部腐蚀性 |
| 镍 (在) | 6.0 - 8.0 | 稳定奥氏体, 提高韧性和可焊性 |
| 钼 (莫) | 3.0 - 5.0 | 增强凹痕和缝隙腐蚀性 |
| 氮 (n) | 0.24 - 0.32 | 增强合金并增加对SCC的抗性 |
| 碳 (c) | ≤ 0.03 | 最小化碳化物沉淀和晶间腐蚀 |
| 锰 (Mn) | ≤ 1.2 | 辅助脱氧并改善热工作 |
| 硅 (和) | ≤ 0.8 | 增强氧化抗性 |
| 磷 (p) | ≤ 0.035 | 保持低调以防止抵抗 |
| 硫 (s) | ≤ 0.020 | 受控以改善延展性和韧性 |
3. 物理特性 2507 超级双工不锈钢
| 性能特性 | 价值 |
| 密度 | 7.8 g/cm³ |
| 融化范围 | 1350 - 1400 °C |
| 导热率 | 〜18 w/m·k at 100 °C |
| 比热 | 500 j/kg·k |
| 弹性模量 | 〜200 GPA |
| 热膨胀系数 | 13 µm/m·k (20–100°C) |
| 磁的 | 由于铁素体阶段略有磁 |
4. 机械性能 2507 超级双工不锈钢
2507 超级双工不锈钢 (美国S32750) 设计用于提供 出色的机械强度 - 通常是标准奥氏体不锈钢的两倍，同时保持出色的延展性和抗击力性.
关键机械性能
| 性能特性 | 典型的价值 | 测试标准 |
| 抗拉强度 | ≥ 795 MPA (115 KSI) | ASTM A370, 在ISO中 6892-1 |
| 屈服强度 (0.2% 抵消) | ≥ 550 MPA (80 KSI) | ASTM A370 |
| 伸长 (在 2 In./50毫米) | ≥ 15% | ASTM A370 |
| 硬度 | ≤ 32 HRC (〜290 HBW) | ASTM E18 / E10 |
| 影响韧性 (-50°C) | > 100 j | ISO 148-1 / ASTM E23 |
| 弹性模量 | 〜200 GPA (29 x10⁶psi) | - |
| 疲劳强度 (旋转弯曲) | 〜400 MPA (58 KSI) | - |
5. 耐腐蚀性 2507 超级双工不锈钢
的定义特征之一 2507 超级双工不锈钢 (美国S32750) 是它的 出色的耐腐蚀性,
特别是在苛刻, 氯化物丰富, 和标准不锈钢经常失败的酸性环境.
固定性等效数 (木头)
这 固定性等效数 (木头) 是一个广泛接受的指数，用于评估不锈钢中局部腐蚀性的耐药性. 它被计算为:
preen =％cr + 3.3×％mo + 16×％n
- 典型的pren 2507: > 42
(相比之下，316升和〜35 2205 双工)
这个很高的pren价值位置 2507 在类别 超级复式 合金, 意味着它表现出色 点蚀和缝隙腐蚀环境, 特别是存在氯化物的地方.
对主要腐蚀形式的抵抗力
| 腐蚀的类型 | 2507 表现 |
| 点腐蚀 | 由于CR高而出色, 莫, 和n; 木头 > 40 |
| 缝隙腐蚀 | 高度抗性; 在海洋环境中经常用于法兰和垫圈关节 |
| 氯化应力腐蚀破裂 (SCC) | 非常高的阻力高达〜300 ppmcl⁻ 150 °C; 优于奥氏体等级 |
| 一般的 (制服) 腐蚀 | 酸的腐蚀速率非常低, 海水, 和盐水 |
| 侵蚀 - 腐蚀 | 强大的机械完整性抵抗了流体传播的颗粒和气蚀效应 |
| 晶间腐蚀 (IGC) | 适当溶液退火并迅速冷却后免疫 |
| 电腐蚀 | 与较少的高贵金属结合时性能很好, 但是应该注意设计 |
6. 制造和焊接 2507 超级双工不锈钢
制造和焊接 2507 超级双工不锈钢 (美国S32750) 需要仔细注意其独特 微结构平衡 和 高合金组成.
融化和铸造
生产 2507 超级双工不锈钢 首先融化高纯度原材料，例如铁, 铬, 镍, 钼, 和含氮合金 电弧 或者 感应炉.
严格控制熔化过程可确保准确的化学组成并最大程度地减少杂质.
精炼技术 氩氧脱氧 (AOD) 或者 真空氧脱氧 (VOD) 用于降低碳和硫水平，同时增强合金均匀性.
然后将熔融合金施加到 挖掘机, 坯料, 开花, 或者 平板, 通过静态或连续铸造.
防止缺陷，例如 孔隙率, 隔离, 或者 收缩, 铸造过程必须仔细管理.
必须优化冷却率以保存 平衡的双工微结构, 由于快速冷却可以抑制奥斯丁岩的形成，并偏向于铁矿与厄斯特列矿的比率.
可加工性和可加工性
2507 优惠 适度的热功能性, 建议形成温度 950–1150°C (1742–2102°F).
热形式的过程，例如 锻造, 滚动, 和 挤压 有效，但需要仔细的热管理以防止谷物变厚.
由于它的 高力量 和 制度行为, 冷工作 更苛刻.
诸如绘画之类的操作, 冲压, 或可能需要冷滚动 中级退火 恢复延展性并减少内部应力.
焊接 2507 超级双工不锈钢
焊接是一个至关重要的过程，必须保留双链结构并避免有害的金属间阶段.
指南
| 方面 | 最佳实践 |
| 填充金属 | 使用 匹配填充剂 (例如。, ER2594或E2594) 保持耐腐蚀性 |
| 屏蔽气体 | 高纯色氩或氩 (稳定奥氏体) |
| 预热温度 | 通常 不需要 (避免过热) |
| 间值温度 | 保持在下面 100 °C (212 °f) 防止西格玛相形成 |
| 焊后热处理 | 通常不需要; 快速冷却 焊接后必不可少 |
焊接过程
- GTAW (氩弧焊) - 根通行和小焊缝常见.
- 田 (我) - 用于更高的沉积率.
- Smaw (戳) - 适用于现场焊接, 使用E2594电极.
- 锯 (淹没的弧焊接) - 对于厚部分; 需要控制热输入和通量组成.
焊后热处理和质量保证
在某些情况下, 焊后热处理 (PWHT) 可能是必要的, 特别是对于厚壁的组件或需要高质量的焊接.
PWHT, 通常是解决方案退火, 可以帮助缓解残余压力, 改善热影响区的微观结构, 并恢复焊接接头的耐腐蚀性.
焊接过程中的质量保证涉及非破坏性测试方法，例如超声测试, 影像学测试, 和液体渗透测试以检测焊缝中的任何内部或表面缺陷.
还进行视觉检查以确保正确的焊珠形成和表面质量.
7. 热处理和加工
解决方案退火过程
溶液退火是一种至关重要的热处理 2507 超级双工不锈钢, 旨在优化其微观结构和性能.
合金加热到 1020–1100°C (1868–2012°F) 并保持温度足够长的时间, 通常 30 几分钟到几个小时, 取决于截面的厚度, 溶解金属间相 (例如Sigma或Chi) 并使合金元素的分布均匀.
跟随浸泡期, 材料必须是 快速冷却, 最常见的是 水淬火 或者 强制空气冷却.
这种快速冷却对于防止形成有害相位并恢复所需的 平衡的双工结构 (大约 50% 铁矿和 50% 奥氏体).
它也有所改善 延性, 耐腐蚀性, 和整体机械性能.
冷却速率以保存双链结构
在热处理期间保持适当的冷却速率至关重要. 快速淬火 确保保留平衡的奥斯丁岩有限晶体微观结构, 这是2507年的出色表现.
- 缓慢冷却 通过温度范围 600–950°C (1112–1742°F) 可能导致金属间化合物的沉淀 西格玛 (一个) 或者 chi (x) 阶段, 这两者都严重损害了 韧性 和 耐腐蚀性.
- 多余的铁氧体 可能导致对 应力腐蚀破裂 (SCC), 尽管 多余的奥斯丁矿 可能会妥协 强度和固定性.
所以, 受控和快速冷却对于结构完整性和服务性能至关重要.
冷热形成
热形成
2507 可以有效地在 950–1150°C (1742–2102°F).
在这些升高的温度下, 合金表现出改善的延展性, 允许它锻造, 滚动, 或形成复杂形状.
- 避免阶段不平衡, 这对 避免在下面工作 900 °C (1652 °f).
- 后形成, 组件应该是 解决方案退火 和 快速冷却 恢复耐腐蚀性和微结构平衡.
冷形成
虽然可行, 冷形成 2507 由于其更具挑战性 高力量 和 工作硬化率.
它可用于实现更严格的公差, 更好的表面饰面, 或用于应变硬化. 然而:
- 通常需要专业设备.
- 中级退火 在多步操作过程中可能有必要恢复延展性和缓解内部压力.
- 最终的 解决方案退火 建议确保完全耐腐蚀性, 特别是在关键应用中.
8. 等效等级 2507 超级双工不锈钢
| 标准 / 系统 | 年级 / 指定 | 笔记 |
| 我们 (统一编号系统) | S32750 | 公开指定 2507 超级复式 |
| 在 (欧洲规范) | 1.4410 / x2crnimon25-7-4 | 欧洲等效; 用于en 10088 和压力设备指令 |
| 从 (德国) | x2crnimon25-7-4 (W.Nr. 1.4410) | 同样的灰烬和, 通常用于德国规格 |
| afnor (法国) | Z3CN25-06Z | 法国等效, 与en/din组成对齐 |
| BS (英国标准) | 2507 | 有时被称为 2507 按照英国标准 |
| ASTM / ASME | A240 / A790 / A815 (对于S32750) | 定义板, 管道, 和配件 |
| ISO | 2507 / S32750 | 用于ISO 15156 / NACE MR0175用于酸服务申请 |
| 他是 (日本) | 没有直接的JIS等效 | 通常用进口代替 2507 / S32750材料 |
| Norsok | MDS D55 / M630 | 对于海上油 & 气体成分 (挪威标准) |
9. 优势和局限 2507 超级双工不锈钢
优点 2507 超级双工不锈钢
特殊的耐腐蚀性
- 具有高铬 (25%), 钼 (4%), 和氮 (0.3%) 内容, 2507 提供良好的抵抗力, 缝隙腐蚀, 和氯化应力腐蚀破裂 (SCC).
- 它有一个 木头 (固定性等效数) 大于 42, 明显优于316L和 2205.
卓越的机械强度
- 2507 交付 两倍的屈服强度 传统的奥氏体不锈钢，例如 304 和 316.
- 启用 较轻的壁厚 压力系统的结构重量减轻.
出色的疲劳和抗冲击力
- 双工微结构确保 高韧性和抗疲劳性, 即使在循环或动态压力下 - 在海上和海底系统中至关重要.
高性能应用的成本效率
- 尽管初始价格更高, 2507 优惠 服务寿命更长, 减少维护, 和 较低的物质使用, 提供出色的生命周期成本效率.
可焊性和制造兼容性
- 虽然比标准等级更复杂, 2507 可以 安全焊接 适合热成型, 加工, 和热处理.
高压 & 温度能力
- 坚持 可靠的性能 在热和机械苛刻的应用中，例如热交换器, 淡化系统, 和压力容器.
限制 2507 超级双工不锈钢
困难的可加工性
- 由于其高强度和工作硬性的性质, 加工需要 特殊工具, 降低切割速度, 和充足的冷却.
焊接灵敏度
- 焊接不当可能导致形成 金属间相 (例如。, Sigma阶段), 机械性能和腐蚀性能都会降解.
- 需要 严格控制焊接温度 和 正确的填充金属.
高初始材料成本
- CR等合金元素的使用, 莫, Ni提高了 基本材料成本 与普通的奥氏体等级相比.
有限的低温延展性
- 虽然比铁素体等级好, 2507 显示 降低延展性低于-50°C, 使其不适合低温服务.
不用于高度还原酸
- 合金对 强烈还原酸 例如纯盐酸或硫酸.
特殊处理要求
- 维持耐腐蚀性, 必须注意避免污染 碳钢颗粒或氯化物暴露 在处理和存储期间.
10. 申请 2507 超级双工不锈钢
2507 超级双工不锈钢广泛用于各种行业，其优质的机械性能和优异的耐腐蚀性可提供显着优势.
应用程序字段
油 & 天然气行业
离岸平台, 海底管道, 立管, 以及高强度和耐耐药性至关重要的处理设备.
化学和石化工业
反应堆, 热交换器, 和暴露于侵略性化学物质和含氯化物的环境的储罐.
淡化植物
逆渗透系统和海水进气结构中的组件由于对海水腐蚀的耐药性而导致的.
海洋工程
造船, 离岸结构, 和海水处理系统需要耐用盐水腐蚀.
纸浆和造纸业
暴露于腐蚀过程化学物质和温度升高的设备.
发电
锅炉, 热交换器, 和在恶劣条件下运行的冷却系统.
结构工程
腐蚀性环境中需要高强度和耐用性的桥梁和建筑物.
典型的应用程序组件
- 阀 (门, 地球, 球, 检查阀)
- 泵和泵轴
- 热交换器和冷凝器
- 压力容器和管道系统
- 法兰, 配件, 和紧固件
- 海底设备和立管
- 反应堆容器和储罐
- 淡化膜和过滤单元
11. 与其他不锈钢进行比较
| 性能特性 / 特征 | 2507 超级双工不锈钢 | 304 不锈钢 | 316 不锈钢 | 2205 双工不锈钢 | 904l无能剂不锈钢 |
| 化学组成 | 〜25-26％Cr, 6-7% 在, 3-4% 莫, 0.2-0.3% n | 〜18-20％Cr, 8-10.5% 在, 低mo | 〜16-18％Cr, 10-14% 在, 2-3% 莫 | 〜22％Cr, 5-6% 在, 3% 莫, 0.14% n | 〜20％Cr, 25% 在, 4-5% 莫 |
| 微观结构 | 双工 (铁矿 + 奥氏体) | 奥氏体 | 奥氏体 | 双工 | 奥氏体 |
| 抗拉强度 (MPA) | 750-850 | 〜520 | 〜520 | 620-750 | 〜600-700 |
| 屈服强度 (MPA) | 〜550-700 | 〜210 | 〜290 | 450-550 | 〜300-400 |
| 耐腐蚀性 | 出色的 (木头 > 40) | 一般 | 良好 | 非常好 (木头〜35) | 出色的 (特别是氧化培养基) |
| 对氯化物SCC的抗性 | 高的 | 低的 | 一般 | 高的 | 高的 |
| 温度范围 | 最多300-350°C | 最多870°C | 最多870°C | 最多300°C | 最多400°C |
| 制造 & 焊接 | 一般 (需要特殊护理) | 出色的 | 出色的 | 一般 | 一般 |
| 成本 | 高的 | 低的 | 一般 | 一般 | 很高 |
| 典型的应用 | 苛刻的化学物质, 海洋, 油 & 气体 | 食品加工, 一般腐蚀环境 | 海军陆战队, 化学处理 | 油 & 气体, 化学工业 | 高腐蚀性化学环境 |
概括:
- 2507 超级双工不锈钢 与标准的奥氏体等级相比，具有出色的强度和耐腐蚀性 (304, 316), 特别是在氯化物富含环境中.
它是要求机械性能和耐腐蚀性至关重要的工业应用的理想选择. - 相比 2205 双工, 2507 由于铬较高而提供增强的耐腐蚀性, 钼, 和氮含量, 但成本更高.
- 904L不锈钢 在高度氧化和酸性环境中表现出色，但与 2507.
- 304 和 316 不锈钢 对于不太积极的环境而言，更具成本效益，但缺乏高强度和SCC的阻力 2507.
12. 结论
2507 超级双工不锈钢 站在机械优势的交汇处, 耐腐蚀性, 和服务生活可靠性.
它是针对氯化物丰富的最苛刻的行业设计的, 酸性, 或高压条件占上风.
尽管与传统不锈钢相比，其成本更高, 2507长期的可靠性和减少的维护要求通常证明投资合理, 特别是在关键和极端的服务条件下.
对于需要一种可以承受严酷化学曝光的材料的行业, 高机械载荷, 和腐蚀性环境, 2507 超级双工不锈钢仍然是强烈推荐和值得信赖的选择.
狼河: 精密不锈钢铸造 & 制造服务
狼河 是值得信赖的提供商 高质量的不锈钢铸造和精密金属制造服务, 绩效的服务行业, 耐用性, 耐腐蚀性至关重要.
具有先进的生产能力和对卓越工程的承诺, 狼河 提供可靠, 定制的不锈钢解决方案以满足最苛刻的应用要求.
我们的不锈钢功能包括:
- 熔模铸造 & 失去蜡铸
复杂几何形状的高精度铸造, 确保公差紧密和表面上等. - 沙子铸造 & 外壳成型
更大的组件和成本效益的理想选择, 特别是对于工业和结构部分. - 数控加工 & 后处理
完整的加工服务，包括转弯, 铣削, 钻孔, 抛光, 和表面处理.
您是否需要高精度组件, 复杂的不锈钢组件, 或定制工程零件, 狼河 是您在不锈钢制造中可靠的合作伙伴.
联系我们 今天 了解如何 狼河 可以通过性能提供不锈钢解决方案, 可靠性, 和您的行业要求.
常见问题解答
超级双工之间有什么区别 2205 和 2507?
主要区别在于它们的化学成分和性能: 2507 具有更高的铬, 钼, 和氮水平 2205,
导致更大的耐腐蚀性 (特别是针对氯化应力腐蚀破裂) 和更高的机械强度.
2507 被认为是更高级的, 比性能更高的合金 2205.
什么等同于超级双工 2507?
等效于超级双工的材料 2507 包括UNS S32750和ASTM A240类型 2507.
用商业术语, 它对应于SAF等成绩 2507 由Sandvik, X2CRNIMON25-7-4在EN标准下, 和零 100 在专有合金中.
什么是SAF 2507 材料?
SAF 2507 是超级双工不锈钢的商业名称 2507 由Sandvik材料技术生产.
它具有与标准相同的化学成分和性能 2507 并广泛用于需要高腐蚀性和强度的应用.
