이중 스테인레스 스틸은 최고의 오스테 나이트 및 페라이트 등급을 결합합니다., 단일 합금에서 고강도 및 부식성 전달.
그중, 이중 스테인리스 스틸 332C13 균형 잡힌 미세 구조로 눈에.니다, 강력한 기계적 성능, 그리고 우수한 피팅 저항.
이 기사에서는, 우리는 332C13의 화학을 탐구합니다, 속성, 제작, 재료 선택 및 설계에서 엔지니어를 안내하기위한 실제 응용 프로그램.
1. 소개
스테인레스강 네 주요 가족에 빠지십시오:
- 오스테나이트계 (예를 들어. 304, 316) 높은 니켈과 탁월한 성형 성
- 페라이트계 (예를 들어. 430, 444) 응력 균열 균열 저항성이 우수합니다
- 마르텐사이트 (예를 들어. 410, 420) 열처리 후 높은 경도를 제공합니다
- 듀플렉스 오스테 나이트와 페라이트 단계를 대략 결합합니다 50:50
이중 등급은 1970 년대에 더 강력한 필요성을 해결하기 위해 등장했습니다., 공격적인 환경에서 더 많은 부식 방지 합금.
332C13 (1,4462/UNS S31803에서 동등합니다) 아래에서 광범위한 사양을 즐깁니다 ASTM A240, A789, 그리고 A790 플레이트 용, 파이프, 및 튜브 응용 분야.
우리는 엔지니어링 프로젝트에 효과적으로 적용하는 데 도움이되는 332C13의 고유 한 속성을 탐구합니다..
2. 화학 성분
이중 332C13은 신중하게 균형 잡힌 화학을 통해 성능을 달성합니다.:
| 요소 | 일반적인 콘텐츠 | 기능 |
|---|---|---|
| 탄소 (기음) | ≤ 0.020% | 탄화물 침전을 제한합니다 |
| 크롬 (Cr) | 21.5–23.5% | 부식 저항을 제공합니다 |
| 니켈 (~ 안에) | 4.5–6.5% | 오스테 나이트를 안정화시킵니다 |
| 몰리브덴 (모) | 2.5–3.5% | 구덩이와 틈새 저항을 향상시킵니다 |
| 질소 (N) | 0.14–0.20% | 강도와 구덩이 저항을 향상시킵니다 |
| 망간 (망) | ≤ 2.00% | AIDS 탈산 및 열선 |
| 규소 (그리고) | ≤ 1.00% | 높은 t에서 산화 저항성을 향상시킵니다 |
| 인 (피) | ≤ 0.030% | 손화를 제한합니다 |
| 황 (에스) | ≤ 0.020% | 황화물 내포물을 최소화합니다 |
결과는 a 이중 미세 구조 대략 50% 페라이트와 50% 오스테나이트.
이 이중 위상 균형은 오스테 나이트 강의 인성과 페라이트 강의 염화물 응력 균열 방지를 모두 제공합니다..
이에 비해, 일반적인 이중 등급 2205 (1.4462) 이 화학을 공유합니다, 반면 SAF 2304 약간 낮은 구덩이 저항을 가진 "린"이중선을 위해 Mo와 N을 다듬습니다..
3. 기계적 성질
이중 332C13은 강도의 대부분의 오스테 나이트 및 페라이트 등급보다 성능이 우수합니다.:
| 재산 | 일반적인 값 |
|---|---|
| 항복 강도 (0.2% 오프셋) | 450–550 MPa |
| 최고의 인장 강도 | 650–800 MPa |
| 연장 (a₅₀ mm) | ≥ 25% |
| 경도 (브리넬) | 250–300 HB |
| 탄성 계수 | ~ 210 GPA |
높은 항복 강도 덕분에 - 급격히 두 배로 304/316 스테인리스 - 동일한 하중에서 더 얇은 단면과 가벼운 구조를 가능하게합니다..
뿐만 아니라, 응력-변형 곡선은 선형에서 높은 하중으로 유지됩니다, 제공 a 높은 강도 대 중량 비율 압력 용기에 이상적입니다, 구조 프레임, 그리고 파이프 워크.
4. 이중 스테인리스 스틸의 물리적 특성 332C13
적당한 밀도와 강성을 우수한 열전도율과 제어 팽창과 결합하여, 이중 332C13은 강력한 물리적 장력 패키지를 제공합니다.
| 재산 | 일반적인 값 |
|---|---|
| 밀도 | 7.75–7.85 g/cm³ |
| 탄성 계수 | 200–210 GPA |
| 푸아송비 | 0.27–0.30 |
| 열전도율 | 15–20 w/m · k at 20 ℃ |
| 비열 용량 | ~ 460 J/kg · K at 20 ℃ |
| 열팽창 계수 | 12.5–14 × 10 ° /° C (20–300 ° C) |
| 전기 저항력 | 0.5–0.7 μΩ · m at 20 ℃ |
| 자기 투자율 (μᵣ) | 1.01–1.05 (약간 자기) |
5. 부식 저항
이중 332C13은 공격적인 환경에서 뛰어납니다:
- 구덩이 저항: 그것은 목재 (구덩이 저항에 해당하는 숫자) 계산합니다 ≥ 30, 이것은 염화물 유발 피팅에 대한 우수한 저항을 해석합니다.
- 틈새 부식: 조밀 한 페라이트와 MO- 풍부한 단계는 정체 된 해수 조건에서 틈새 공격을 방해합니다..
- 응력 부식 균열 (SCC): 이중 등급은 주변 온도 및 고온에서 SCC에 저항합니다 (최대 ~ 80 ° C) 316L보다 훨씬 낫습니다.
나란히 테스트, 332C13은 구덩이에 저항합니다 6% NaCl at 25 ° C ~ +600 MV 대. Ag/Agcl, 316L은 가까이에서 분해됩니다 +300 MV.
해양 플랫폼의 경우, 화학공장, 염화물이 풍부한 대기, 332C13은 표준 오스테 나이트 합금보다 명확한 이점을 제공합니다.
6. 제조 및 용접성
332C13의 이중 위상 구조는 두 가지를 모두 지원합니다 콜드 작업 그리고 뜨거운 작업, 그러나 강도가 높을수록 강력한 장비가 필요합니다:
- 성형성: 구부릴 수 있습니다, 우표, 그리고 332C13 롤, 필요한 힘은 ~ 1.5 ×에 도달하지만 304. 설계자는 균열을 피하기 위해 패스 당 감소를 제한해야합니다.
- 용접성: 합금은 쉽게 용접됩니다 일치하는 듀플렉스 필러 (예를 들어. ER2209) 예열없이.
하지만, 과도한 열 입력은 HAZ에서 부서지기 쉬운 σ- 위상을 생성 할 수 있습니다., 따라서 아래의 인터 패스 온도를 유지하십시오 200 ° C 및 필요한 경우 다중 패스 기술을 사용하십시오. - 웰드 후 치료: 솔루션 어닐링 1020–1100 ° C, 그 후 급속 담금질, 무거운 용접 후 위상 균형을 복원합니다.
많은 경우, 하지만, 웰드 후 어닐링은 비 임계 구성 요소의 경우 불필요합니다.
제어 된 용접 워크 플로우와 적절한 필러 금속을 사용하여, 제작자는 주요 사후 처리없이 332C13의 성능을 활용할 수 있습니다.
7. 내열성
이중 332C13은 기계적 무결성을 유지합니다 300–350 ° C. 이 범위를 넘어서:
- 페라이트 비율이 떨어질 수 있습니다, 강인함을 줄입니다
- 높은 온도 크리프 및 위상 불안정성이 나타날 수 있습니다
그것은 열 팽창 계수 (~ 13 × 10 ° /° C) 오스테 나이트 사이에 있습니다 (~ 16 × 10 ° /° C) 그리고 페라이트 (~ 10 × 10 /° C) 성적, 이종 금속 결합에서 열 응력을 제한합니다.
\중간 온도에서 열교환하는 사람, 압력 용기, 주기적 열 부하가있는 배관, 332C13은 초중 합금 비용없이 안정적인 성능을 제공합니다..
8. 표준 및 지정
이중 332C13은 여러 사양 아래 나타납니다:
- 안에 1.4462 (유럽)
- 미국 S31803 / S32205 (미국/ASTM A240, A789, A790)
- ISO 11960 OCTG 파이프 용
- Norsok MDS 해저 응용 프로그램의 경우
생산자는 332C13을 공급합니다 시트, 그릇, 술집, 튜브, 그리고 용서, 종종 크기로 15 MM 플레이트 또는 12 파이프에서 ″.
인증 안에 10204 3.1 또는 ASTM A967 추적 성 및 허용 가능한 페라이트 수준을 보장합니다.
9. 332C13의 응용
균형 잡힌 속성 덕분에, 332C13은 산업 전반에 걸쳐 서비스를 제공합니다:
- 선박 & 난바다 쪽으로 부는: 계류 하드웨어, 관, 밸브, 해수 서비스의 열교환 기 튜브.
- 화학 처리: 원자로, 관, 저장 탱크, 염화물을 다루는 펌프, 황화물, 그리고 가성.
- 펄프 & 종이: 소화조, 표백 타워, 염화물 및 황산염 공격이 발생하는 주류 재순환 라인.
- 발전: 응축기 튜브, 냉각수 시스템, 및 핵 및 화석 화염 식물의 구조적지지.
- 하부 구조: 교량, 건축 지원, 힘과 풍화 저항이 필요한 외관을 건축합니다.
316L 또는 심지어 교체함으로써 2205 이 역할에서, 332C13은 종종 유지 보수 비용을 줄이고 서비스 수명을 증가시킵니다.
10. 다른 이중 등급과 비교
332C13의 성능을 맥락에 넣습니다, 널리 사용되는 세 가지 듀플렉스 스테인리스 강과 비교해 봅시다. 2205, SAF 2304, 및 Super Duplex 2507-여러 주요 치수를 높이십시오:
| 재산 / 등급 | 332C13 (미국 S31803) | 2205 (안에 1.4462) | SAF 2304 (안에 1.4362) | 2507 (안에 1.4410) |
|---|---|---|---|---|
| 화학 | CR 21.5–23.5 4.5-6.5입니다 MO 2.5–3.5 n 0.14–0.20 |
CR 22–23 4.5-6.5입니다 모 3.0 n 0.14–0.20 |
Cr 23 ~ 안에 4.5 MO - N 0.10 |
Cr 25 ~ 안에 7.0 모 4.0 N 0.30 |
| 목재 | ~ 31 | ~ 30–32 | ~ 25 | ≥40 |
| 항복 강도 (MPa) | 450–550 | ~ 450 | ~ 350 | ~ 620 |
| 인장강도 (MPa) | 650–800 | 620–680 | ~ 600 | 830–900 |
| 연장 (%) | ≥25 | 25–30 | ≥25 | ≥20 |
| 경도 (HB) | 250–300 | 280–300 | 230–250 | 300–350 |
| 구덩이 저항 | 훌륭한 (목재 31) | 훌륭한 (목재 30) | 좋은 (목재 25) | 뛰어난 (나무 ≥40) |
| SCC 저항 | 매우 높습니다 | 매우 높습니다 | 높은 | 매우 높습니다 |
| 최대 서비스 온도. (℃) | 300–350 | 250–300 | 250–300 | 250–300 |
| 용접성 | 좋은, 통제 된 HAZ | 좋은, 통제 된 HAZ | 매우 좋은 | 보통의, σ- 상 위험 |
| 성형성 | 보통의 | 보통의 | 좋은 | 가난한 |
| 상대적 비용 | 중간 | 중간 | 낮은 | 높은 |
| 유효성 | 널리 비축 | 널리 비축 | 널리 비축 | 덜 일반적입니다 |
주요 테이크 아웃
- 부식 대. 비용: 332C13 및 2205 비슷한 비용으로 비슷한 구덩이와 SCC 저항을 제공하십시오; SAF 2304 MO 컨텐츠를 줄입니다 (그리고 비용) Pren에서 겸손한 트레이드 오프.
초 이중 2507 가장 높은 Pren을 달성합니다 (≥40) 그러나 가격 프리미엄을 명령하고 더 큰 용접 문제를 제기합니다.. - 기계적 균형: 이중 스테인리스 스틸 332C13 및 2205 고강도를 공유하십시오 (ys ≈450 MPa, UTS ≈650–700 MPa), SAF 2304의 강도는 더 낮습니다 (~ 350/600 MPa), 그리고 2507 팩을 이끌어냅니다 (~ 620/830 MPa).
최대 강도가 필요한 구조, 2507 탁월합니다; 균형 잡힌 성과와 경제, 332C13 또는 2205 종종 충분합니다. - 제작 고려 사항: SAF 2304 가장 쉬운 형성성을 제공합니다, 단단한 굽힘과 깊은 드로우에 적합합니다.
대조적으로, 2507 σ- 상 형성을 피하기 위해 엄격한 열 제어가 필요합니다, 332C13과 2205 사이에 떨어집니다. - 열의 & 구조적 안정성: 4 개의 등급 모두 최대 ~ 300 ° C까지 안정적으로 작동합니다.
순환 열 부하에 직면 한 설계자 332C13의 중간 확장 계수, 혼합 금속 어셈블리에서 열 응력을 최소화합니다.
11. 장점과 한계
장점
- 고강도: 수율 ~ 2 × 316L은 더 가벼워집니다, 더 강한 디자인.
- 부식 저항: 나무 ≥ 30 구속력이 있습니다, 갈라진 틈, 염화물 환경에서 SCC.
- 열 안정성: 속성을 유지합니다 350 중간 정도의 열 팽창으로 ° C.
- 수명주기 절약: 유지 보수와 교체 간의 더 긴 간격.
제한 사항
- 성형성: 오스테니틱보다 더 많은 힘과 더 단단한 굽힘 반경이 필요합니다.
- 높은 자궁 손실: 연장 된 노출 >350 ° C는 Haz를 포용 할 수 있습니다.
- 용접 복잡성: 제어 된 열 입력 및 잠재적 인 후 웰드 어닐링이 필요합니다.
- 유효성: 비축량이 적습니다 304/316, 리드 타임이 발생할 수 있습니다.
12. 결론
이중 스테인리스 스틸 332C13은 매력적인 균형을 제공합니다 기계적 강도, 염화물 부식성, 그리고 용접성, 해양을 요구하기위한 선택이됩니다, 화학적인, 및 구조적 응용.
이해함으로써 화학, 처리, 그리고 서비스 제한, 엔지니어는 자신있게 332C13을 지정할 수 있습니다, 내구성을 달성합니다, 공격적인 환경에서도 비용 효율적인 솔루션.
산업이 계속해서 성능 경계를 추진함에 따라, 332C13과 같은 이중 등급은 신뢰성과 지속 가능성을 발전시키는 데 계속해서 중요한 역할을합니다..
이것 고품질이 필요한 경우 제조 요구에 완벽한 선택입니다. 이중 스테인레스 스틸 주물.
