S31254 Չժանգոտվող պողպատ ընդդեմ. S32205 չժանգոտվող պողպատ

1. Ներածություն

Կոռոզիոն դիմացկուն համաձուլվածքները հիմնված են կարևոր ենթակառուցվածքների վրա՝ ծովային հարթակներից մինչև քիմիական վերամշակման գործարաններ.

Քանի որ սպասարկման միջավայրն ավելի ագրեսիվ է դառնում, ճիշտ չժանգոտվող դասի ընտրությունը կենսական նշանակություն ունի.

Մասնավորապես, կրկնակի 2205 (ԱՄՆ S32205) և սուպերաուստենիտիկ 254 ՄԵՆՔ ԵՆՔ (ԱՄՆ S31254) զբաղեցնում են առաջատար դերեր, որտեղ քլորիդ, թթվային կամ թթու գազի հարձակումը սպառնում է ակտիվների ամբողջականությանը.

Հետեւաբար, այս հոդվածը մատուցում է պրոֆեսիոնալ, Չժանգոտվող պողպատի S32205-ի և S31254-ի տվյալների վրա հիմնված համեմատություն,

կառուցված է քիմիայի միջոցով ուղղորդելու ինժեներներին և սպեցիֆիկատորներին, Միկրոկառուցվածք, մեխանիկական կատարում, կոռոզիոն վարքագիծը, կեղծում, He երմամշակում, Ծրագրեր, և համապատասխան չափորոշիչներ.

2. Քիմիական կազմ & Միկրոկառուցվածք

Տարր	S32205 (2205)	S31254 (254 ՄԵՆՔ ԵՆՔ)
Խուզարկու	22.0–23.0 wt%	20.0–22.0 wt%
Մեջ	4.5-6,5 wt%	17.0– 19.0 wt%
Ժամանակ	2.5-3,5 wt%	6.0– 7.0 wt%
Ն	0.08–0,20 wt%	0.24–0,32 wt%
Մգոհել	0.50 մաքս	Մի քիչ
Ժլատ	2.00 մաքս	2.00 մաքս
Մի քանազոր	1.00 մաքս	1.00 մաքս
Գ	0.03 մաքս	0.02 մաքս

Բացի այդ, S32205 ցուցադրում է մոտավորապես 50/50 ֆերիտ-ավստենիտ դուպլեքս միկրոկառուցվածք, որը տալիս է բարձր ուժ և լավ ամրություն.

Ի հակադրություն, S31254-ը կազմում է լիովին ավստենիտիկ մատրիցա, որը կայունացել է իր բարձր նիկելի շնորհիվ (≈18 wt%) և ազոտ (մինչեւ 0.32 wt%).

Արդյունքում, Հացահատիկի չափերը S31254-ում հակված են միատեսակ մնալ ջերմության տակ, մինչդեռ 2205-ի երկակի փուլերը դիմակայում են տեղայնացված դեֆորմացիային.

Որեվէ ավելին, S31254-ի մոլիբդենի և ազոտի բարձրացված քանակությունը խթանում է ներառման վերահսկումը և ճնշում սիգմա-փուլի ձևավորումը, երկարաժամկետ կոռոզիոն դիմադրության բարձրացում.

3. Մեխանիկական հատկությունների համեմատություն

Ունեցվածք	S32205	S31254
Բերք տալ ուժ (RP0.2)	~ 450 ՄՊա	~ 300 ՄՊա
Առաձգական ուժ (Ժլատ)	~ 650 ՄՊա	~ 650 ՄՊա
Երկարացում (A%)	≥25 %	≥40 %
Տարածքի կրճատում (Z%)	≥50 %	≥60 %
Ազդեցության կոշտություն (Չարպի Վ)	≥150 J @–40°C	≥100 Ջ @–20°C
Սողացող դիմադրություն	Մինչեւ 300 °C սպասարկում	Մինչեւ 350 °C սպասարկում

Սենյակային ջերմաստիճանում, S32205-ն ապահովում է բարձր զիջման ուժ՝ մոտավորապես 450 MPa-ն ընդդեմ S31254-ի 300 MPa- շնորհիվ իր երկակի փուլային կարծրացման.

Այնուամենայնիվ, երկու համաձուլվածքները հասնում են նույն առաձգական ուժի (~ 650 ՄՊա). Ի հավելումն, S31254-ն ունի ավելի բարձր ճկունություն (40 % երկարացում) և տարածքի կրճատում (60 %), որոնք հեշտացնում են խորը նկարչությունը և բարդ ձևավորումը.

Բարձր ջերմաստիճանում աշխատելիս, S31254 պահպանում է սողացող դիմադրություն մինչև 350 ° C, մինչդեռ S32205-ը սովորաբար սահմանափակում է սպասարկումը շուրջը 300 ° C.

Վերջապես, հոգնածության թեստերը քլորիդային միջավայրերում ցույց են տալիս համեմատելի S–N կորեր, չնայած S31254-ը ցույց է տալիս բարձր ցիկլի հոգնածության մի փոքր եզր՝ իր միատարր ավստենիտիկ մատրիցով.

4. S32205-ի կոռոզիոն դիմադրություն ընդդեմ. S31254

Կոռոզիայի ռեժիմ	S32205 (Փայտ ≈ 35)	S31254 (Փայտ ≈ 49)
Փոս փորելը	Քլորիդի շեմ ~0.8 wt% NaCl	~3.5 wt% NaCl
Ճեղքվածք	Չափավոր	Գերազանց
Քլորիդ SCC	50-60 °C	70-80 °C
Ընդհանուր թթվային կոռոզիա (H2SO4)	~ 10 մմ/տարի @ 20 ° C	~2 մմ/տարի @ 20 ° C
Օքսիդացնող թթուներ (HNO₃)	Լավ	Վերադաս
Սուլֆիդային SCC (SSC)	Ռիսկ H2S-ում > 1 բար	Նվազագույնը մինչև 5 բար H₂S

Քանի որ PREN (Փոսերի դիմադրության համարժեք թիվը = Cr + 3.3 Ժամանակ + 16 Ն) կապված է տեղայնացված կոռոզիոն դիմադրության հետ, S31254 (Փայտ ≈ 49) գերազանցում է S32205-ին (Փայտ ≈ 35).

Հետեւաբար, S31254-ը հանդուրժում է քլորիդի մակարդակը մինչև 3.5 wt% շրջակա միջավայրի ջերմաստիճանում առանց փոսերի, մինչդեռ 2205 գլխարկներ դուրս շուրջը 0.8 wt%.

Որեվէ ավելին, S31254-ը դիմակայում է քլորիդային սթրես-կոռոզիոն ճաքերին (Շալվար) մինչեւ 80 ° C, համեմատ 60 °C S32205-ի համար.

Ի հավելումն, ագրեսիվ վերականգնող թթուներ (Է.Գ., 10 wt% H2SO4) կոռոզիայի ենթարկել S32205 ~ 10 մմ/տարի, բայց միայն ~2 մմ/տարի հարձակվում է S31254-ի վրա նույն պայմաններում.

Վերջապես, թթու գազի թեստերը ցույց են տալիս S31254-ի բարձր արդյունավետությունը H₂S ծառայության մեջ մինչև 5 բար, մինչդեռ S32205-ը ցույց է տալիս SSC զգայունությունը վերևում 1 բար.

5. Կեղծում & S32205-ի զոդում ընդդեմ. S31254

Ասպեկտ	S32205	S31254
Սառը աշխատանք	Մինչեւ 30% հաստության նվազեցում	Մինչեւ 50%
Min. Թեքեք շառավիղը	3 × հաստությունը (դուպլեքս սահմանափակումներ)	2 × հաստությունը
Եռակցման ջերմության մուտքագրում	0.5– 1,5 կՋ/մմ; սիգմա փուլի ռիսկը, եթե >2	1.0– 2,5 կՋ/մմ; պահպանված ավստենիտը դիմադրում է ճաքերին
Հետ-եռակցման կռում	1020 °C × 30 ր	1100 °C × 15 ր
Մեքենայություններ	40 Մի քիչ 50 % է 304 Ss; գործիքի հագնում չափավոր	30 Մի քիչ 40 % է 304 Ss; գործիքի մաշվածությունը ավելի բարձր է

Գործնականում, S31254-ը հանդուրժում է ավելի խիստ սառը աշխատանք՝ մինչև 50 % տարածքի կրճատում՝ իր աուստենիտիկ ճկունության պատճառով, մինչդեռ S32205-ն ավելի արագ է աշխատում, կրճատումը սահմանափակող 30 %.

Ծռման ժամանակ, ինժեներները պահպանում են նվազագույն շառավիղը 3 × հաստությունը համար 2205 ֆերիտի ճաքերից խուսափելու համար; ի հակադրություն, S31254-ը թույլ է տալիս ավելի ամուր թեքվել 2 × հաստությունը.

Զոդում 2205 պահանջում է ջերմային մուտքեր 0.5 մի քանազոր 1.5 կՋ/մմ երկակի հավասարակշռությունը պահպանելու համար; ավելորդ ջերմություն (>2 KJ / մմ) վտանգում է սիգմա-փուլի ձևավորումը.

Մինչդեռ, 254 SMO-ի լիովին աուստենիտիկ կառուցվածքը հանդուրժում է մինչև 2.5 կՋ/մմ առանց ճաքելու.

Եռակցումից հետո, 2205 օգուտները լուծույթի կռումից 1020 °C համար 30 րոպե, մինչդեռ S31254-ը պահանջում է 1100 °C համար 15 րոպե նիտրիդները վերալուծելու համար.

Վերջապես, մշակելիության թեստերը դասում են S32205-ի 40-50%-ը 304 SS-ի նյութերի հեռացման արագությունը, մինչդեռ S31254-ն աշխատում է մի փոքր ավելի դանդաղ (30– 40%) և արագացնում է գործիքների մաշվածությունը՝ շնորհիվ իր բարձր Mo պարունակության.

6. Ջերմային բուժման մեթոդների համեմատություն

Բուժում	S32205	S31254
Լուծման կռում	1020 °C × 15–30 րոպե → ջրով մարել	1100 °C × 10–20 րոպե → ջրի կամ օդի մարում
Սթրեսից ազատում	600–650 °C × 1 հ	650–700 °C × 1 հ
Ծերացում	Խուսափեք վերևում 300 ° C (σ-փուլ ռիսկ)	Կայուն մինչև 400 ° C; սահմանափակ ծերացում

Ձևավորումից կամ եռակցումից հետո S32205-ում օպտիմալ դուպլեքս հավասարակշռությունը վերականգնելու համար, մետալուրգները կատարում են լուծույթի եռացում ժ 1020 °C 15–30 րոպե, որին հաջորդում է ջրի մարում.

Ի հակադրություն, S31254-ը պահանջում է ավելի բարձր լուծույթային ջերմաստիճան 1100 °C 10–20 րոպե, կա՛մ ջրի, կա՛մ օդի մարման միջոցով, որպեսզի պահպանի իր աուստենիտիկ կառուցվածքը.

Երբ սթրեսի թեթևացումը անհրաժեշտ է (Է.Գ., ծանր արտադրությունից հետո), 2205 պահանջում է 600–650 °C մեկ ժամվա ընթացքում, մինչդեռ S31254-ը հանդուրժում է 650–700 °C առանց անբարենպաստ փուլային փոփոխությունների.

Վերջապես, ծերացման ուսումնասիրությունները ցույց են տալիս, որ S32205-ը կարող է ձևավորել վնասակար սիգմա փուլ, եթե վերը նշված լինի 300 °C երկարատև ժամանակահատվածներով, մինչդեռ S31254-ը մնում է կայուն մինչև 400 ° C, նվազեցնելով ցածր ջերմաստիճանի սթրես-թուլացման ցիկլերի անհրաժեշտությունը.

7. S32205-ի արդյունաբերական կիրառություններ ընդդեմ. S31254

Նավթաքիմիական & Օֆշորային հարթակներ:

Ինժեներները սահմանում են S32205 բաճկոնների և վերևի երեսների համար, երբ չափավոր քլորիդային ազդեցության և բարձր ամրության խնդիր է.

Սակայն, պլատֆորմները, որոնք բախվում են խիստ աղի աղիության գոտում, հենվում են S31254-ի բարձր փոսերի և SCC դիմադրության վրա.

Աղազերծման կայաններ & Ծովային ջրի բեռնաթափում:

Հակադարձ osmosis մեմբրաններում և խողովակաշարերում, S31254-ի PREN (~ 49) դիմանում է ծովի ջրի հետ շարունակական շփմանը (3.5 wt% NaCl), մինչդեռ S32205 (ՓԱՅՏ ~35) լավագույնս գործում է սնուցող ջրի փուլերում՝ ցածր աղիությամբ.

Քիմիական-մշակման սարքավորումներ:

Ջերմափոխանակիչներ, որոնք աշխատում են տաք H2SO4 (10-20 wt%) նպաստում է S31254-ին իր ցածր կոռոզիայից (~ 2 մմ/տարի).

Ընդհակառակ, S32205-ը համապատասխանում է ոչ այնքան ագրեսիվ ծառայություններին, ինչպիսիք են աղաջրով սառեցնող սարքերը, որտեղ նրա ավելի բարձր ամրությունը նվազեցնում է պատի հաստությունը.

Իրական աշխարհի կատարում:

Հյուսիսային ծովի պլատֆորմի վերազինումը փոխարինվել է հնացած 2205 բարձրացողների հետ 254 ՄԵՆՔ ԵՆՔ, կտրում փոսերի վերանորոգում ըստ 80%.

Մինչդեռ, նավթաքիմիական գործարանը հայտնում է հինգ տարվա անխափան ծառայության մասին 3 % HCl դուպլեքսով 2205 կոնդենսատորներ.

8. Հղման ստանդարտներ

• ASTM A240/A240M: «Քրոմի և քրոմ-նիկելային չժանգոտվող պողպատից սալերի ստանդարտ բնութագրեր, Թերթիկ, և ժապավեն ճնշման անոթների և ընդհանուր կիրառությունների համար»
• ASTM A182/A182M: «Ստանդարտ սպեցիֆիկացիա դարբնոցային կամ գլորված համաձուլվածքի համար- և չժանգոտվող պողպատից խողովակների եզրեր, Դարբնոցային կցամասեր, և փականներ և մասեր բարձր ջերմաստիճանի սպասարկման համար»
• ՄԱԿ-ի նշանակումներ: S32205 (կրկնակի 2205), S31254 (254 ՄԵՆՔ ԵՆՔ)
• NACE MR0175/ISO 15156: «Նյութեր նավթի և գազի արտադրության մեջ H2S պարունակող միջավայրերում օգտագործելու համար»

9. Համարժեք գնահատականներ

Ստորև բերված է UNS S32205-ի ընդհանուր միջազգային համարժեքների կազմված ցանկը (Կրկնակի 2205) և UNS S31254 (254 ՄԵՆՔ ԵՆՔ), հեշտացնելով խաչաձև հղումը ստանդարտների հիմնական մարմինների միջև.

Նշումներ համարժեքների վերաբերյալ

• DIN նշանակում— օրինակ, «1.4462» 2205-ի համար - հայտնվում է պողպատի քիմիական նշանի կողքին (X2CrNiMoN22-5-3), որտեղ «22-5-3»-ը նշանակում է Cr-Ni-Mo-N անվանական մակարդակներ.
• ԱՖՆՈՐ (ֆրանսերեն) դասարանները օգտագործում են Z- նախածանց: «Z3CN22-05-03» հայելիներ 2205 22 % Խուզարկու, 5 % Մեջ, 3 % Ժամանակ.
• Նա (ճապոներեն) մի քանազոր ԳՕՍՏ (ռուսերեն) Նշումները արտացոլում են ազգային համարակալման համակարգերը; SUS329J4L-ում ավելացված «L»-ը ցույց է տալիս ցածր ջերմաստիճանի ազդեցության դիմացկունության պահանջները.
• չինական գնահատականները՝ 0Cr22Ni5Mo3N և 0Cr25Ni20Mo3CuN, սերտորեն համընկնում են UNS-ի կազմի հետ, նշելով ածխածինը (0), քրոմ, նիկել, մոլիբդենի և ազոտի պարունակությունը.

10. S32205-ի համապարփակ համեմատություն ընդդեմ. S31254

Բոլոր հիմնական տարբերությունները կտրուկ օգնության մեջ բերելու համար, ստորև բերված աղյուսակը ամփոփում է քիմիան, կատարումը, UNS S32205-ի արտադրության և ծախսերի չափումներ (Կրկնակի 2205) և UNS S31254 (254 ՄԵՆՔ ԵՆՔ).

Չափանիշ	S32205 (Կրկնակի 2205)	S31254 (254 ՄԵՆՔ ԵՆՔ)
Փուլային կառուցվածք	~ 50 % ֆերիտ / 50 % austenites	100 % ավստենիտիկ
Cr–Ni–Mo–N քիմ	22 % Խուզարկու, 5 % Մեջ, 3 % Ժամանակ, 0.14 % Ն	20 % Խուզարկու, 18 % Մեջ, 6.5 % Ժամանակ, 0.28 % Ն
Փայտ	≈ 35	≈ 49
Բերք տալ ուժ	450 MPA	300 MPA
Առաձգական ուժ	650 MPA	650 MPA
Երկարացում	25 %	40 %
Charpy ամրություն	≥ 150 D @ –40°C	≥ 100 J @ –20°C
Փոսերի շեմը	~ 0.8 % NaCl	~ 3.5 % NaCl
SCC դիմադրություն	≤ 60 ° C	≤ 80 ° C
Creep ծառայության սահմանաչափը	≤ 300 ° C	≤ 350 ° C
Սառը աշխատանքի սահմանափակում	30 % հաստության նվազեցում	50 % հաստության նվազեցում
Եռակցման ջերմության մուտքագրում	0.5– 1,5 կՋ/մմ (խուսափել > 2.0)	1.0– 2,5 կՋ/մմ
Լուծում Anneal	1 020 °C × 15–30 րոպե → ջրով մարել	1 100 °C × 10–20 րոպե → ջրի կամ օդի մարում
Ծախսերի ինդեքս	1.0 (բազան)	~ 1.4 (≈ 40 % պրեմիում)

Հիմնական Takeaways:

1. Ուժ ընդդեմ. Կոռոզիիոն: S32205-ն ապահովում է ավելի բարձր զիջման ուժ (≈ 450 MPA) եւ գերազանց կոշտություն, դարձնելով այն իդեալական բեռ կրող մասերի համար.
   Սակայն, դրա փոսային դիմադրությունը (Փայտ ≈ 35) սահմանափակում է քլորիդային ծառայությունը ~ 0.8 % NaCl.
2. Գերադասելի կոռոզիոն դիմադրություն: S31254-ի բարձրացված Mo և N-ը բարձրացնում են PREN-ը մինչև ≈ 49, հանդուրժող ծովի ջուր (3.5 % NaCl) և դիմակայելով SCC-ին 80 ° C, թեև Ա 40 % ավելի բարձր նյութական ծախսեր.
3. Պատրաստման հեշտություն: Լիովին ավստենիտիկ S31254-ն աջակցում է ավելի խորը սառը աշխատանքին (50 % կրճատում) և ավելի լայն եռակցման պատուհաններ (մինչեւ 2.5 KJ / մմ),
   մինչդեռ դուպլեքս դասակարգը պահանջում է ավելի ճշգրիտ ջերմային ներածում իր փուլային հավասարակշռությունը պահպանելու համար.
4. Ջերմային կայունություն: Դուք կարող եք գործարկել S31254-ը չափավոր ավելի բարձր ջերմաստիճանի դեպքում (մինչեւ 350 ° C) առանց ծերացման ռիսկերի, մինչդեռ S32205-ը մնում է կայուն մինչև մոտ 300 ° C.

11. Եզրակացություններ

S32205 և S31254 յուրաքանչյուրն առանձնահատուկ առավելություններ է տալիս. Հասկանալով նրանց քիմիան, Միկրոկառուցվածք, մեխանիկական վարքագիծ, կոռոզիայից կատարողականություն, հորինվածքի նրբերանգներ, և ջերմամշակման պատուհաններ, ինժեներները կարող են տեղեկացված լինել, հեղինակավոր որոշումներ.

Սա Ձեր արտադրության կարիքների համար կատարյալ ընտրություն է, եթե ձեզ հարկավոր է որակյալ չժանգոտվող պողպատ ձուլվածքներ.

Կապվեք մեզ հետ այսօր!

 

ՀՏՀ

Ո՞ր հիմնական գործոններն են կարգավորում S32205-ի և S31254-ի միջև ընտրությունը?

Գործնականում, ինժեներները կշռում են ուժ ընդդեմ կոռոզիոն դիմադրության. S32205-ն ապահովում է ավելի բարձր զիջման ուժ (~ 450 ՄՊա) ավելի ցածր գնով,

մինչդեռ S31254-ն առաջարկում է փոսերի բարձր դիմադրություն (Փայտ ≈ 49) և քլորիդ-SCC դիմադրություն 80 ° C.

Կարո՞ղ եմ սառը ձևավորել S31254-ը ավելի ագրեսիվ, քան S32205-ը?

Այո. S31254-ի լիովին աուստենիտիկ կառուցվածքը աջակցում է մինչև 50% հաստության նվազեցում, մինչդեռ S32205-ն ավելի արագ է կարծրանում և սովորաբար սահմանափակում է ցրտի նվազեցումը 30% ճաքելուց խուսափելու համար.

Եռակցման ինչպիսի նախազգուշական միջոցներ են կիրառվում այս դասարանների համար?

S32205-ի համար, պահպանել ջերմության ներածումը միջև 0.5– 1,5 կՋ/մմ և կատարել լուծույթի եռացում ժամը 1 020 °C՝ կրկնակի հավասարակշռությունը վերականգնելու համար.

Ի հակադրություն, S31254-ը հանդուրժում է 1.0– 2,5 կՋ/մմ և կոչ է անում Ա 1 100 °C լուծույթ - եփել նիտրիդները նորից լուծելու համար.

Ո՞ր համաձուլվածքն է ավելի լավ գործում թթու գազի միջավայրում?

H₂S ծառայությունում, S31254-ը դիմադրում է սուլֆիդային սթրես-ճաքերին մինչև մոտ 5 բար, մինչդեռ S32205-ը ցույց է տալիս SSC զգայունությունը վերևում 1 բար.

Հետեւաբար, 254 SMO-ն հաճախ դառնում է նախընտրելի ընտրություն թթու գազի կիրառման համար.