S31254 Ryðfrítt stál vs. S32205 Ryðfrítt stál

1. INNGANGUR

Tæringarþolnar málmblöndur standa undir mikilvægum innviðum - allt frá hafpöllum til efnavinnslustöðva.

Eftir því sem þjónustuumhverfi verða árásargjarnara, það er mikilvægt að velja rétta ryðfríu einkunnina.

Einkum, Tvíhliða 2205 (US S32205) og ofur-austenitic 254 VIÐ ERUM (US S31254) gegna aðalhlutverki þar sem klóríð, sýru- eða súrgasárás ógnar heilindum eigna.

Þar af leiðandi, þessi grein skilar fagmanni, gagnadrifinn samanburður á ryðfríu stáli S32205 vs S31254,

byggt upp til að leiðbeina verkfræðingum og forskriftum í gegnum efnafræði, Smásjá, vélræn afköst, tæringarhegðun, Framleiðsla, hitameðferð, Forrit, og viðeigandi staðla.

2. Efnasamsetning & Smásjá

Element	S32205 (2205)	S31254 (254 VIÐ ERUM)
Cr	22.0–23,0 þyngd%	20.0–22,0 þyngd%
In	4.5–6,5 þyngd%	17.0–19,0 þyngd%
Mo.	2.5–3,5 þyngd%	6.0–7,0 þyngd%
N	0.08–0,20 wt%	0.24–0,32 þyngd%
Cu	0.50 Max	-
Mn	2.00 Max	2.00 Max
Og	1.00 Max	1.00 Max
C.	0.03 Max	0.02 Max

Ennfremur, S32205 sýnir u.þ.b 50/50 ferrít–austenít tvíhliða örbygging, sem veitir mikinn styrk og góða hörku.

Aftur á móti, S31254 myndar fullkomlega austenítískt fylki sem er stöðugt með háu nikkeli (≈18 þyngd%) og köfnunarefni (allt að 0.32 wt%).

Fyrir vikið, kornastærðir í S31254 hafa tilhneigingu til að vera einsleitar við hita, á meðan tvöfaldir fasar 2205 standast staðbundna aflögun.

Þar að auki, Hækkað mólýbden og köfnunarefni S31254 auka innilokunarstjórnun og bæla sigma-fasa myndun, auka langtíma tæringarþol.

3. Samanburður á vélrænni eiginleika

Eign	S32205	S31254
Ávöxtunarstyrkur (RP0.2)	~450 MPa	~300 MPa
Togstyrkur (Rm)	~650 MPa	~650 MPa
Lenging (A%)	≥25 %	≥40 %
Fækkun svæðis (Z%)	≥50 %	≥60 %
Áhrif hörku (Charpy V)	≥150 J @–40°C	≥100 J @–20°C
Skríða mótspyrna	Allt að 300 °C þjónustu	Allt að 350 °C þjónustu

Við stofuhita, S32205 skilar yfirburðarþol - u.þ.b 450 MPa á móti S31254 300 MPa - þökk sé tvíhliða fasa herðingu.

Engu að síður, báðar málmblöndurnar ná svipuðum togstyrk (~650 MPa). Að auki, S31254 státar af meiri sveigjanleika (40 % lenging) og fækkun svæðis (60 %), sem auðvelda djúpteikningu og flókna mótun.

Þegar unnið er við hátt hitastig, S31254 viðheldur skriðþol allt að 350 ° C., en S32205 takmarkar venjulega þjónustu við um það bil 300 ° C..

Að lokum, Þreytuprófanir í klóríðumhverfi sýna sambærilegar S–N kúrfur, þó að S31254 sýni lítilsháttar brún í þreytu í miklum hringrásum vegna einsleits austenítísks fylkis.

4. Tæringarþol S32205 vs. S31254

Tæringarstilling	S32205 (Viður ≈ 35)	S31254 (Viður ≈ 49)
Pitting	Klóríðþröskuldur ~0,8 wt% NaCl	~3,5 þyngd% NaCl
Sprunga	Miðlungs	Framúrskarandi
Klóríð SCC	50–60°C	70–80°C
Almenn súrtæring (H₂SO4)	~10 mm/ár @ 20 ° C.	~2 mm/ár @ 20 ° C.
Oxandi sýrur (HNO₃)	Gott	Superior
Súlfíð SCC (SSC)	Áhætta við H₂S > 1 bar	Lágmark allt að 5 bar H₂S

Vegna þess að PREN (Pitting Resistance Jafgildistala = Cr + 3.3 Mo. + 16 N) tengist staðbundinni tæringarþol, S31254 (Viður ≈ 49) standa sig betur en S32205 (Viður ≈ 35).

Þar af leiðandi, S31254 þolir klóríðmagn allt að 3.5 wt% við umhverfishita án gryfju, en 2205 húfur út í kring 0.8 wt%.

Þar að auki, S31254 þolir klóríðspennu-tæringarsprungur (Scc) allt að 80 ° C., Í samanburði við 60 °C fyrir S32205.

Að auki, árásargjarn afoxandi sýrur (T.d., 10 vigt% H2SO4) tæra S32205 við ~10 mm/ári, en aðeins ~2 mm/ári ræðst á S31254 við sömu aðstæður.

Að lokum, súrgaspróf sýna yfirburða frammistöðu S31254 í H₂S þjónustu allt að 5 bar, en S32205 sýnir SSC næmi hér að ofan 1 bar.

5. Framleiðsla & Suðuhæfni S32205 vs. S31254

Þátt	S32205	S31254
Köld vinna	Allt að 30% þykktarminnkun	Allt að 50%
Min. Beygja radíus	3 × þykkt (tvíhliða takmarkanir)	2 × þykkt
Suðuhitainntak	0.5–1,5 kJ/mm; hætta á sigma fasa ef >2	1.0–2,5 kJ/mm; viðhaldið austenít þolir sprungur
Eftir suðuglæðing	1020 °C × 30 mín	1100 °C × 15 mín
Vélhæfni	40 - 50 % af 304 SS; verkfæraslit í meðallagi	30 - 40 % af 304 SS; verkfæraslit hærra

Í reynd, S31254 þolir alvarlegri kuldavinnu — allt að 50 % svæðisminnkun—vegna austenitískrar sveigjanleika þess, á meðan S32205 herðir hraðar, takmarka lækkun við 30 %.

Við beygju, verkfræðingar halda lágmarks radíus af 3 × þykkt fyrir 2205 til að forðast sprungur ferríts; á móti, S31254 leyfir þéttari beygjur við 2 × þykkt.

Suðu 2205 krefst hitainntaks á milli 0.5 Og 1.5 kJ/mm til að varðveita tvíhliða jafnvægið; of mikill hiti (>2 kj/mm) hætta á sigma-fasa myndun.

Á meðan, 254 Fullkomlega austenitísk uppbygging SMO þolir allt að 2.5 kJ/mm án þess að sprunga.

Eftir suðu, 2205 hagnast á lausnarglæðingu kl 1020 ° C fyrir 30 mínútur, en S31254 kallar á 1100 ° C fyrir 15 mínútur til að leysa nítríð aftur upp.

Að lokum, vélhæfnipróf staða S32205 á 40–50% af 304 Efnisflutningshlutfall SS, en S31254 keyrir aðeins hægar (30–40%) og flýtir fyrir sliti á verkfærum vegna mikils Mo innihalds.

6. Samanburður á hitameðferðaraðferðum

Meðferð	S32205	S31254
Lausn annealing	1020 °C × 15–30 mín → vatnsslökkva	1100 °C × 10–20 mín → slökkt á vatni eða lofti
Streitulosun	600–650 °C × 1 h	650–700 °C × 1 h
Öldrun	Forðastu hér að ofan 300 ° C. (σ-fasa áhætta)	Stöðugt allt að 400 ° C.; takmörkuð öldrun

Til að endurheimta besta tvíhliða jafnvægið í S32205 eftir mótun eða suðu, málmfræðingar framkvæma lausnarglæðingu kl 1020 °C í 15–30 mínútur, fylgt eftir með vatni.

Aftur á móti, S31254 krefst hærra lausnarhitastigs sem nemur 1100 °C í 10–20 mínútur, með annaðhvort vatns- eða loftslökkvun til að halda austenítískri uppbyggingu sinni.

Þegar streitulosun reynist nauðsynleg (T.d., eftir mikinn tilbúning), 2205 krefst 600–650 °C í eina klukkustund, en S31254 þolir 650–700 °C án skaðlegra fasabreytinga.

Að lokum, öldrunarrannsóknir sýna að S32205 getur myndað skaðlegan sigma fasa ef haldið er fyrir ofan 300 °C í langan tíma, en S31254 helst stöðugt upp til 400 ° C., dregur úr þörfinni fyrir streitulosunarlotur við lágan hita.

7. Iðnaðarforrit fyrir S32205 vs. S31254

Petrochemical & Úthafspallar:

Verkfræðingar tilgreina S32205 fyrir jakka og yfirborð þegar miðlungs klóríð útsetning og mikill styrkur skiptir máli.

Samt, pallar sem standa frammi fyrir alvarlegri seltu á skvettusvæði halla sér að yfirburða gryfju- og SCC viðnám S31254.

Afsöltunarstöðvar & Meðhöndlun sjós:

Í öfugu himnuflæði himnur og lagnir, PREN S31254 (~49) þolir stöðuga snertingu við sjó (3.5 vigt% NaCl), en S32205 (Viður ~ 35) virkar best í fóðurvatnsstigum með lægri seltu.

Efnavinnslubúnaður:

Varmaskiptar sem meðhöndlar heitt H₂SO₄ (10–20 þyngd%) hylli S31254 fyrir lágt tæringarhlutfall (~2 mm á ári).

Hins vegar, S32205 hentar minna árásargjarnri þjónustu - eins og pækilkælara - þar sem meiri styrkur þess dregur úr veggþykkt.

Raunverulegur árangur í heiminum:

Skipt var um endurnýjun á norðursjávarpall af gömlum 2205 risar með 254 VIÐ ERUM, klippa holaviðgerðir eftir 80%.

Á meðan, jarðolíuverksmiðja tilkynnir um fimm ára vandræðalausa þjónustu í 3 % HCl með tvíhliða 2205 þéttar.

8. Viðmiðunarstaðlar

• ASTM A240/A240M: „Staðlað forskrift fyrir króm og króm-nikkel ryðfríu stálplötu, Blað, og ræma fyrir þrýstihylki og fyrir almenna notkun“
• ASTM A182/A182M: „Staðalforskrift fyrir svikin eða valsuð ál- og ryðfríu stálrörflansar, Falsaðar festingar, og lokar og hlutar fyrir háhitaþjónustu“
• Tilnefningar UNS: S32205 (Tvíhliða 2205), S31254 (254 VIÐ ERUM)
• NACE MR0175/ISO 15156: „Efni til notkunar í umhverfi sem inniheldur H₂S við olíu- og gasframleiðslu“

9. Samsvarandi einkunnir

Hér að neðan er settur saman listi yfir algeng alþjóðleg jafngildi fyrir UNS S32205 (Tvíhliða 2205) og UNS S31254 (254 VIÐ ERUM), auðvelda krosstilvísun milli helstu staðlastofnana.

Skýringar um jafngildi

• DIN tilnefning-td, „1.4462“ fyrir 2205—birtist við hlið efnatáknis stálsins (X2CrNiMoN22-5-3), þar sem „22-5-3“ táknar nafngildi Cr-Ni-Mo-N.
• AFNOR (franska) bekk nota Z-forskeyti: „Z3CN22-05-03“ speglar 2205 22 % Cr, 5 % In, 3 % Mo..
• Hann er (japönsku) Og GOST (rússneska) tilnefningar endurspegla landsnúmerakerfi; meðfylgjandi „L“ í SUS329J4L gefur til kynna kröfur um höggþol við lágan hita.
• kínverska bekk—0Cr22Ni5Mo3N og 0Cr25Ni20Mo3CuN—samræmast náið tónverkum UNS, tilgreina kolefni (0), króm, Nikkel, mólýbden- og köfnunarefnisinnihald.

10. Alhliða samanburður á S32205 vs. S31254

Til að koma öllum helstu mismunum í skarpan léttir, taflan hér að neðan tekur saman efnafræði, frammistaða, framleiðslu- og kostnaðarmælingar fyrir UNS S32205 (Tvíhliða 2205) og UNS S31254 (254 VIÐ ERUM).

Viðmið	S32205 (Tvíhliða 2205)	S31254 (254 VIÐ ERUM)
Fasa uppbygging	~50 % Ferrite / 50 % Austenite	100 % austenítískt
Cr–Ni–Mo–N efnafræði	22 % Cr, 5 % In, 3 % Mo., 0.14 % N	20 % Cr, 18 % In, 6.5 % Mo., 0.28 % N
Viður	≈ 35	≈ 49
Ávöxtunarstyrkur	450 MPA	300 MPA
Togstyrkur	650 MPA	650 MPA
Lenging	25 %	40 %
Charpy Toughness	≥ 150 D @ –40°C	≥ 100 J @ –20°C
Pitting Þröskuldur	~ 0.8 % NaCl	~ 3.5 % NaCl
SCC mótspyrna	≤ 60 ° C.	≤ 80 ° C.
Creep þjónustumörk	≤ 300 ° C.	≤ 350 ° C.
Takmörk fyrir kalda vinnu	30 % þykktarminnkun	50 % þykktarminnkun
Suðuhitainntak	0.5–1,5 kJ/mm (forðast > 2.0)	1.0–2,5 kJ/mm
Lausn Anneal	1 020 °C × 15–30 mín → vatnsslökkva	1 100 °C × 10–20 mín → slökkt á vatni eða lofti
Kostnaðarvísitala	1.0 (grunn)	~ 1.4 (≈ 40 % yfirverði)

Lykilatriði:

1. Styrkur vs. Tæring: S32205 skilar meiri uppskeruþol (≈ 450 MPA) og framúrskarandi hörku, sem gerir það tilvalið fyrir burðarhluta.
   Samt, holamótstöðu þess (Viður ≈ 35) takmarkar klóríðþjónustu við ~ 0.8 % NaCl.
2. Yfirburða tæringarþol: Hækkuð Mo og N hjá S31254 auka PREN í ≈ 49, þola sjó (3.5 % NaCl) og standast SCC til 80 ° C., að vísu á a 40 % hærri efniskostnaður.
3. Tilbúningur auðveldur: Alveg austenitic S31254 styður dýpri kuldavinnu (50 % fækkun) og breiðari suðuglugga (allt að 2.5 kj/mm),
   en tvíhliða einkunnin krefst nákvæmari hitainntaks til að viðhalda fasajafnvæginu.
4. Varma stöðugleiki: Þú getur keyrt S31254 við hóflega hærra hitastig (allt að 350 ° C.) án öldrunaráhættu, en S32205 helst stöðugt upp í u.þ.b 300 ° C..

11. Ályktanir

S32205 og S31254 hafa hvor um sig ákveðna kosti. Með því að skilja efnafræði þeirra, Smásjá, vélræn hegðun, tæringarárangur, blæbrigði tilbúninga, og hitameðferðargluggar, verkfræðingar geta gert upplýst, opinberar ákvarðanir.

Þetta er hið fullkomna val fyrir framleiðsluþarfir þínar ef þú þarft hágæða ryðfríu stáli steypu.

Hafðu samband í dag!

 

Algengar spurningar

Hvaða aðalþættir ráða valinu á milli S32205 og S31254?

Í reynd, verkfræðingar vega styrkur á móti tæringarþol. S32205 skilar meiri uppskeruþol (~450 MPa) með lægri tilkostnaði,

á meðan S31254 býður upp á yfirburða viðnám gegn holum (Viður ≈ 49) og klóríð-SCC viðnám gegn 80 ° C..

Get ég kaldmyndað S31254 árásargjarnari en S32205?

Já. Fullkomlega austenitísk uppbygging S31254 styður allt að 50% þykktarminnkun, en S32205 herðir hraðar og takmarkar venjulega kuldaminnkun við 30% til að forðast sprungur.

Hvaða varúðarráðstafanir varðandi suðu gilda um þessar einkunnir?

Fyrir S32205, viðhalda hitainntaki á milli 0.5–1,5 kJ/mm og framkvæma lausnarglæðingu kl 1 020 °C til að endurheimta tvíhliða jafnvægi.

Aftur á móti, S31254 þolir 1.0–2,5 kJ/mm og kallar eftir a 1 100 °C lausn-glæðing til að endurleysa nítríð.

Hvaða álfelgur virkar betur í súrgasumhverfi?

Í H₂S þjónustu, S31254 þolir súlfíðspennusprungur allt að u.þ.b 5 bar, en S32205 sýnir SSC næmi hér að ofan 1 bar.

Þess vegna, 254 SMO verður oft ákjósanlegur kostur fyrir sýrða gas.