S31254 nehrđajući čelik VS. S32205 nehrđajući čelik

1. Uvođenje

Legure otporne na koroziju podupire kritičnu infrastrukturu - od offshore platformi do postrojenja za preradu hemijskih proizvoda.

Kako servisni okruženja rastu agresivnije, Odabir desne nehrđajuće ocjene dokazuje se od vitalnog značaja.

Posebno, dupleks 2205 (US S32205) i super-austenitic 254 Mi (US S31254) zauzimaju vodeće uloge u kojima hlorid, Kiseli ili kiselo-gas napad prijeti integritetu imovine.

Samim tim, Ovaj članak pruža profesionalni, Poređenje od nehrđajućeg čelika Podaci S32205 vs S31254,

Strukturirano za vođenje inženjera i specifikatora kroz hemiju, Mikrostruktura, Mehaničke performanse, ponašanje korozije, izmišljotina, toplotni tretman, Aplikacije, i relevantni standardi.

2. Hemijski sastav & Mikrostruktura

Element	S32205 (2205)	S31254 (254 Mi)
CR	22.0-23.0 wt%	20.0-22,0 WT%
U	4.5-6.5 WT%	17.0-19.0 wt%
Mo	2.5-3,5 WT%	6.0-7.0 wt%
N	0.08-0.20 WT%	0.24-0,32 WT%
Cu	0.50 max	-
MN	2.00 max	2.00 max
I	1.00 max	1.00 max
C	0.03 max	0.02 max

Nadalje, S32205 otprilike izlaže 50/50 Ferit-Austenite dupleks mikrostruktura, koji se savladava velikom čvrstoćom i dobru žilavost.

U kontrastu, S31254 formira potpuno austenitnu matricu stabiliziran svojim visokim niklom (≈18 wt%) i azot (do 0.32 wt%).

Kao rezultat, Veličine zrna u S31254 obično ostaju ujednačene pod toplom, Dok dvostruke faze 2205 odupiru se lokaliziranom deformacijom.

Štaviše, Povećana molibden i kontrola inkluzije molibdena i azota za pojačavanje nitrogena i suzbijaju sigma-fazni formiranje, Poboljšanje dugotrajnog otpora korozije.

3. Upoređivanje mehaničkih svojstava

Nekretnina	S32205	S31254
Snaga prinosa (RP0.2)	~ 450 MPa	~ 300 MPa
Zatezna čvrstoća (Rm)	~ 650 MPa	~ 650 MPa
Izduženje (A%)	≥25 %	≥40 %
Smanjenje površine (Z%)	≥50 %	≥60 %
Utjecaj žilavost (Charpy V)	≥150 J @ -40 ° C	≥100 J @ -20 ° C
Otpornost na puzanje	Do 300 ° C Usluga	Do 350 ° C Usluga

Na sobnoj temperaturi, S32205 pruža vrhunsku snagu prinosa - približno 450 MPA Versus S31254 300 MPa-zahvaljujući svojoj kaznoj kaznu dupleksa.

Ipak, Obje legure dosežu slične zatezne snage (~ 650 MPa). Pored toga, S31254 ima veću duktilnost (40 % izduženje) i smanjenje područja (60 %), što olakšava duboko crtanje i složeno oblikovanje.

Prilikom rada na povišenim temperaturama, S31254 održava otpornost na puzanje 350 ° C, Dok S32205 obično ograničava uslugu na okolo 300 ° C.

Konačno, Testovi umora u kloridnim okruženjima otkrivaju uporedive S-n krivulje, Iako S31254 prikazuje blagi rub u umoru visokog ciklusa zbog svoje homogene austenitne matrice.

4. Otpornost na koroziju S32205 VS. S31254

Način korozije	S32205 (Drvo ≈ 35)	S31254 (Drvo ≈ 49)
Pištanje	Prag klorida ~ 0.8 WT% NaCl	~ 3,5 wt% nacl
Pukotina	Umjeren	Odličan
Hlorid SCC	50-60 ° C	70-80 ° C
Opća kisela korozija (H₂so₄)	~ 10 mm / godina @ 20 ° C	~ 2 mm / godina @ 20 ° C
Oksidirajuće kiseline (Hno₃)	Dobro	Superiorni
Sulfide SCC (SSC)	Rizik na h₂s > 1 bar	Minimalno do 5 Bar H₂s

Jer jelen (Ekvivalentni broj otpornosti na otpornost = CR + 3.3 Mo + 16 N) korelira s lokaliziranim otporom na koroziju, S31254 (Drvo ≈ 49) nadmašuje S32205 (Drvo ≈ 35).

Samim tim, S31254 toleriše nivo hlorida do 3.5 wt% na sobnoj temperaturi bez pitža, dok 2205 kapice okolo 0.8 wt%.

Štaviše, S31254 Resisteri za uklanjanje stresa na sloju (SCC) do 80 ° C, u poređenju sa 60 ° C za S32205.

Pored toga, agresivne smanjenje kiselina (E.g., 10 wt% h₂so₄) Korod S32205 na ~ 10 mm / godini, Ali samo ~ 2 mm / godišnje napadi S31254 pod istim uvjetima.

Konačno, Testovi kiselog plina otkrivaju superiorne performanse S31254 u H₂s usluzi do 5 bar, Dok S32205 prikazuje gornju osjetljivost SSC 1 bar.

5. Izmišljotina & Zavarivost S32205 VS. S31254

Aspekt	S32205	S31254
Hladni rad	Do 30% smanjenje debljine	Do 50%
Min. Bend polumjera	3 × Debljina (Duplex ograničenja)	2 × Debljina
Zavarivanje toplotnog unosa	0.5-1,5 KJ / mm; Rizik od sigma faze ako >2	1.0-2.5 KJ / mm; Održavani austenitni odupire
Privjesak za zavarivanje	1020 ° C × 30 min	1100 ° C × 15 min
Obratnost	40 - 50 % od 304 SS; Tlovanje alata umjereno	30 - 40 % od 304 SS; Alat Nose veće

U praksi, S31254 tolerira više teže hladno radno vrijeme 50 % Smanjenje površine - zbog svoje austenitičke duktilnosti, Dok se s32205 radi brže, ograničavajući redukciju u 30 %.

Tokom savijanja, inženjeri održavaju minimalni polumjer od 3 × Debljina za 2205 Da bi se izbjeglo feritno pucanje; u kontrastu, S31254 omogućava čvršće savijanje u 2 × Debljina.

Zavarivanje 2205 zahtijeva ulaze topline između 0.5 i 1.5 KJ / mm za sačuvanje dvostrane ravnoteže; pretjerana toplina (>2 KJ / mm) Rizici SIGMA-fazni formiranje.

U međuvremenu, 254 SMO potpuno austenitna struktura tolerira do 2.5 KJ / mm bez pucanja.

Nakon zavarivanja, 2205 Prednosti od rješenja za žarljivosti na 1020 ° C za 30 minuta, budući da se s31254 poziva na 1100 ° C za 15 minuta za ponovno uklanjanje nitrida.

Konačno, testovi za obradu rang S32205 na 40-50% 304 Stopa uklanjanja materijala SS-a, dok S31254 radi malo sporije (30-40%) i ubrzava trošenje alata zbog svog visokog sadržaja.

6. Poređenje metoda toplinske obrade

Tretman	S32205	S31254
Rješenje žarenje	1020 ° C × 15-30 min → vode	1100 ° C × 10-20 min → Voda ili vazdušni gank
Olakšanje stresa	600-650 ° C × 1 h	650-700 ° C × 1 h
Starenje	Izbjegavajte 300 ° C (Σ-fazni rizik)	Stabilan do 400 ° C; Ograničeno starenje

Da biste obnovili optimalni dupleks balansi u S32205 nakon formiranja ili zavarivanja, Metalurgisti obavljaju rješenje za žarenje na 1020 ° C 15-30 minuta, a slijedi vodeći ganch.

U kontrastu, S31254 zahtijeva veću temperaturu za žarnicu rješenja 1100 ° C 10-20 minuta, s vodom ili ustankom zraka da se zadržava svoju austenitnu strukturu.

Kad se olakšanje stresa pokaže neophodno (E.g., Nakon teške izrade), 2205 Zahtijeva 600-650 ° C za jedan sat, dok se S31254 tolerira 650-700 ° C bez nepovoljnih promjena faze.

Konačno, Studije starenja pokazuju da S32205 može formirati štetnu sigma fazu ako se drži iznad 300 ° C za duže periode, budući da S31254 ostaje stabilan 400 ° C, Smanjenje potrebe za reljefnim ciklusima niskog temperature.

7. Primjene industrije S32205 VS. S31254

Petrohemijski & Offshore platforme:

Inženjeri određuju S32205 za jakne i vrhove kada umjerene ekspozicije hlorida i velike čvrstoće.

Međutim, Platforme suočavaju se s težnim slanitošću prskanja-zone naglim na superiornim pittingom i otpornošću na S31254.

Postrojenja za desalinacije & Rukovanje morskim vodama:

U membranama i cjevovodima za obrnuto osmoze, S31254 je PREN (~ 49) izdržava kontinuirani kontakt s morskom vodom (3.5 wt% nacl), Dok S32205 (Wood ~ 35) Funkcije najbolje u fazama u hranimovodostom sa donjom slanijom.

Oprema za preradu hemikalija:

Izmjenjivači topline rukovanje vruće h₂so₄ (10-20 wt%) favorizirati S31254 za njegove niske stope korozije (~ 2 mm / godina).

Obrnuto, S32205 odgovara manje agresivnih usluga - poput slanih hladnjaka - gdje njegova veća čvrstoća smanjuje debljinu zida.

Izvođenje u stvarnom svijetu:

Sjeverna morska platforma retrofit zamijenjena u dobi 2205 Rezeri sa 254 Mi, Rezanje popravki otkucaja 80%.

U međuvremenu, Petrohemijska biljka izveštava pet godina bez problema u 3 % HCl sa dupleksom 2205 kondenzatori.

8. Referentni standardi

• ASTM A240 / A240M: "Standardna specifikacija za kromiranje i kromimu-nikl nehrđajućeg čelika, List, i trake za posude pod pritiskom i za opće aplikacije "
• ASTM A182 / A182M: "Standardna specifikacija za krivotvorena ili valjana legura- i prirubnice od nehrđajućeg čelika, Kovani fitinzi, i ventili i dijelovi za uslugu visokotemperaturne temperature "
• UNS oznake: S32205 (dupleks 2205), S31254 (254 Mi)
• NACE MR0175 / ISO 15156: "Materijali za upotrebu u okruženjima koja sadrže u proizvodnji nafte i gasa"

9. Ekvivalentne ocjene

Ispod je sastavljen popis zajedničkih međunarodnih ekvivalenata za S32205 (Dupleks 2205) i UNS S31254 (254 Mi), Olakšavanje unakrsne reference između glavnih tijela za standarde.

Napomene o ekvivalentima

• DIN označavanjePrimjer, "1.4462" za 2205-pojavljuje se uz hemijski simbol čelika (X2crminnan22-5-3), gde "22-5-3" označava nominalne CR-NI-MO-N nivoe.
• Anor (Francuski) Ocjene koriste z-prefiks: "Z3CN22-05-03" Ogledala 2205 22 % CR, 5 % U, 3 % Mo.
• On je (Japanski) i Gost (Ruski) Oznake odražavaju nacionalne numeriranje sistema; dodani "L" u SUS329J4L ukazuje na zahtjeve žilavosti niskog temperature utjecaja.
• Kineski razreda-0cr22ni5mo3n i 0cr25ni20mo3cun-pomno poravnati sa uns kompozicijama, određivanje ugljika (0), hrom, nikl, Molibden i sadržaj dušika.

10. Sveobuhvatna usporedba S32205 VS. S31254

Da donese sve ključne razlike u oštro olakšanje, tablica ispod sažima hemiju, performans, Izrada i metrike troškova za UNS S32205 (Dupleks 2205) i UNS S31254 (254 Mi).

Kriterij	S32205 (Dupleks 2205)	S31254 (254 Mi)
Fazna struktura	~ 50 % ferita / 50 % Austenite	100 % austenitan
CR - NI - MO - N hemija	22 % CR, 5 % U, 3 % Mo, 0.14 % N	20 % CR, 18 % U, 6.5 % Mo, 0.28 % N
Drvo	≈ 35	≈ 49
Snaga prinosa	450 MPa	300 MPa
Zatezna čvrstoća	650 MPa	650 MPa
Izduženje	25 %	40 %
Charpy žilavost	≥ 150 D @ -40 ° C	≥ 100 J @ -20 ° C
Prag pilinga	~ 0.8 % Nacl	~ 3.5 % Nacl
SCC otpor	≤ 60 ° C	≤ 80 ° C
Ograničenje servisa puzanja	≤ 300 ° C	≤ 350 ° C
Granica hladnog rada	30 % smanjenje debljine	50 % smanjenje debljine
Zavarivanje toplotnog unosa	0.5-1,5 KJ / mm (izbjegavati > 2.0)	1.0-2.5 KJ / mm
Rješenje Annial	1 020 ° C × 15-30 min → vode	1 100 ° C × 10-20 min → Voda ili vazdušni gank
Indeks troškova	1.0 (baza)	~ 1.4 (≈ 40 % premium)

Ključni zapisivanje:

1. Snaga vs. Korozija: S32205 isporučuje veću snagu prinosa (≈ 450 MPa) i odlična žilavost, čineći ga idealnim za nosive dijelove.
   Međutim, Otpornost na jezu (Drvo ≈ 35) ograničava uslugu hlorida na ~ 0.8 % Nacl.
2. Vrhunska otpornost na koroziju: S31254 povišeni mo i n pojačani unaprijed na ≈ 49, Toleriranje morske vode (3.5 % Nacl) i odupiru se SCC-u 80 ° C, iako na a 40 % Viši trošak materijala.
3. Izrada lakoće: Potpuno austenitni S31254 podržava dublje hladno radno vrijeme (50 % smanjenje) i širi prozori za zavarivanje (do 2.5 KJ / mm),
   budući da je dupleksni razred potreban precizniji toplotni ulaz za održavanje svoje fazne ravnoteže.
4. Termička stabilnost: Možete pokrenuti S31254 na umjereno višim temperaturama (do 350 ° C) bez starenja rizika, Dok S32205 ostaje stabilan 300 ° C.

11. Zaključci

S32205 i S31254 Svaka isporučuju različite prednosti. Razumevanjem njihove hemije, Mikrostruktura, Mehaničko ponašanje, performanse korozije, Izrada nijansi, i prozori za termički tretman, Inženjeri mogu obaviti informisane, Autoritativne odluke.

Ovo je savršen izbor za vaše potrebe za proizvodnjom ako vam je potreban visokokvalitetni nehrđajući čelik odlivci.

Kontaktirajte nas danas!

 

FAQs

Koji primarni faktori reguliraju izbor između S32205 vs S31254?

U praksi, Inženjeri teže Snaga nasuprot otporu korozije. S32205 isporučuje veću snagu prinosa (~ 450 MPa) na nižoj cijeni,

Dok S31254 nudi vrhunski otpor otpornosti (Drvo ≈ 49) i otpornost na klorid-scc na 80 ° C.

Mogu li hladno oblikovati S31254 agresivnije od S32205?

Da. Potpuno austenitna struktura S31254 podržava 50% smanjenje debljine, budući da se s32205 radi brže i obično ograničava hladno smanjenje 30% Da biste izbjegli pucanje.

Koje mjere opreza primjenjuju na ove ocjene?

Za S32205, Održavajte unos topline između 0.5-1,5 KJ / mm i obavljati rješenje za žarenje na 1 020 ° C za vraćanje dupleks balansa.

U kontrastu, S31254 tolerativno 1.0-2.5 KJ / mm i poziva na a 1 100 ° C Rješenje-ANBEAL za ponovno uklanjanje nitrida.

Koja legura radi bolje u okruženjima kiselog plina?

U H₂S servisu, S31254 odolijeva se sulfidni pucanje stresa 5 bar, Dok S32205 prikazuje gornju osjetljivost SSC 1 bar.

Stoga, 254 SMO često postaje preferirani izbor za aplikacije kiselog plina.