Dupleksinis nerūdijančio plieno 332C13

Dvipusis nerūdijantis plienas sujungia geriausias austenitines ir feritines rūšis, užtikrina didelį stiprumą ir atsparumą korozijai viename lydinyje.

Tarp jų, Dupleksinis nerūdijančio plieno 332C13 išsiskiria subalansuota mikrostruktūra, tvirtas mechaninis veikimas, ir puikus atsparumas duobėms.

Šiame straipsnyje, tyrinėjame 332C13 chemiją, savybių, Gaminimas, ir realaus pasaulio taikomąsias programas, padedančias inžinieriams pasirinkti ir projektuoti medžiagas.

1. Įvadas

Nerūdijantys plienai suskirstyti į keturias pagrindines šeimas:

• Austenitinis (pvz. 304, 316) su dideliu nikelio kiekiu ir puikiu formavimu
• Feritinis (pvz. 430, 444) turi gerą atsparumą įtempiams ir korozijai įtrūkimams
• Martensitinis (pvz. 410, 420) pasižymi dideliu kietumu po terminio apdorojimo
• Duplex grubiai derinant austenito ir ferito fazes 50:50

Dvipusės klasės atsirado aštuntajame dešimtmetyje, siekiant patenkinti stipresnių, korozijai atsparesni lydiniai agresyvioje aplinkoje.

332C13 (EN 1.4462/UNS S31803 atitikmuo) turi plačiai paplitusią specifikaciją pagal ASTM A240, A789, ir A790 lėkštei, vamzdis, ir vamzdžių aplikacijos.

Mes gilinamės į unikalius 332C13 atributus, kad padėtume jums efektyviai jį pritaikyti inžineriniuose projektuose.

2. Cheminė sudėtis

„Duplex 332C13“ našumas pasiekiamas dėl kruopščiai subalansuotos chemijos:

Elementas	Tipiškas turinys	Funkcija
Anglies (C)	≤ 0.020%	Apriboja karbido kritulių kiekį
Chromas (Kr)	21.5–23,5 proc.	Suteikia atsparumą korozijai
Nikelis (Į)	4.5–6,5%	Stabilizuoja austenite
Molibdenas (MO)	2.5–3,5 proc.	Padidina atsparumą įdubimams ir įtrūkimams
Azotas (N)	0.14–0,20 proc.	Padidina stiprumą ir atsparumą įdubimams
Manganas (Mn)	≤ 2.00%	Padeda deoksidacijai ir karštam apdirbimui
Silicis (Ir)	≤ 1.00%	Pagerina atsparumą oksidacijai esant aukštai T
Fosforas (P)	≤ 0.030%	Apriboja trapumą
Sieros (S)	≤ 0.020%	Sumažina sulfidų intarpus

Rezultatas yra a dvipusė mikrostruktūra maždaug 50% feritas ir 50% Austenitas.

Šis dviejų fazių balansas užtikrina austenitinio plieno kietumą ir feritinio plieno atsparumą chlorido įtempiams ir korozijai įtrūkimams..

Palyginimui, bendra dvipusė klasė 2205 (1.4462) dalijasi šia chemija, kadangi SAF 2304 apkarpo Mo ir N, kad būtų „liesas“ dvipusis su šiek tiek mažesniu atsparumu įdubimams.

3. Mechaninės savybės

Duplex 332C13 savo stiprumu lenkia daugumą austenitinių ir feritinių klasių:

Nuosavybė	Tipinė vertė
Derliaus stiprumas (0.2% poslinkis)	450– 550 MPa
Didžiausia tempimo jėga	650–800 MPA
Pailgėjimas (A₅₀ mm)	≥ 25%
Kietumas (Brinell)	250– 300 HB
Elastiškumo modulis	~210 GPa

Dėl didelio takumo stiprumo – maždaug dvigubai didesnio nei 304/316 nerūdijančio plieno – tai leidžia daryti plonesnes dalis ir lengvesnes konstrukcijas, veikiant ta pačia apkrova.

Be to, įtempių ir deformacijų kreivė išlieka tiesinė iki didelių apkrovų, siūlo a Didelis stiprumo ir svorio santykis idealiai tinka slėginiams indams, konstrukciniai karkasai, ir vamzdynai.

4. Dvipusio nerūdijančio plieno 332C13 fizinės savybės

Derinant vidutinį tankį ir didelį standumą su puikiu šilumos laidumu ir kontroliuojamu plėtimu, Duplex 332C13 siūlo tvirtą fizinių savybių paketą.

Nuosavybė	Tipinė vertė
Tankis	7.75–7,85 g/cm³
Elastiškumo modulis	200– 210 GPa
Puasono koeficientas	0.27–0.30
Šilumos laidumas	15–20 W/m·K esant 20 ° C.
Savitoji šilumos talpa	~460 J/kg·K esant 20 ° C.
Šilumos išsiplėtimo koeficientas	12.5–14 × 10⁻⁶ /°C (20–300 ° C.)
Elektros varža	0.5–0,7 μΩ·m at 20 ° C.
Magnetinis pralaidumas (μᵣ)	1.01–1.05 (šiek tiek magnetinis)

5. Atsparumas korozijai

Duplex 332C13 puikiai tinka agresyvioje aplinkoje:

• Pasipriešinimas: Jo Mediena (Atsparumo atsparumo ekvivalentinis skaičius) skaičiuoja iki ≥ 30, o tai reiškia puikų atsparumą chlorido sukeltam įdubimui.
• Plyšio korozija: Tankios ferito ir Mo praturtintos fazės trukdo įtrūkimų atakai stovinčio jūros vandens sąlygomis.
• Streso korozijos įtrūkimas (SCC): Dvipusės klasės atsparios SCC esant aplinkos ir aukštesnei temperatūrai (iki ~80 °C) kur kas geriau nei 316l.

Gretutiniuose bandymuose, 332C13 atsparus įdubimui 6% NaCl prie 25 ° C iki +600 mV vs. Ag/AgCl, o 316L sugenda netoli +300 mV.

Jūrų platformoms, Cheminiai augalai, ir atmosfera, kurioje gausu chlorido, 332C13 turi aiškų pranašumą prieš standartinius austenitinius lydinius.

6. Gamyba ir suvirinimas

332C13 dviejų fazių struktūra palaiko abu šaltas darbas ir karštas darbas, tačiau dėl didesnio stiprumo reikia tvirtos įrangos:

• Formuojamumas: Galite sulenkti, antspaudas, ir ritinys 332C13, nors reikalingos jėgos siekia ~1,5 karto 304. Dizaineriai turėtų apriboti sumažinimą per praėjimą, kad išvengtų įtrūkimų.
• Suvirinamumas: Lydinys lengvai suvirinamas atitinkantis dvipusis užpildas (pvz. ER2209) be išankstinio pašildymo.
  Tačiau, per didelis šilumos įvedimas gali sukurti trapią σ fazę HAZ, todėl palaikykite žemesnę tarptakų temperatūrą 200 °C ir, jei reikia, naudokite kelių praėjimų metodus.
• Gydymas po suvirinimo: A tirpalo atkaitinimas at 1020–1100 °C, Po to greitai gesinama, atkuria fazių balansą po sunkaus suvirinimo.
  Daugeliu atvejų, Tačiau, Atkaitinimas po suvirinimo nėra būtinas nekritiniams komponentams.

Laikantis kontroliuojamų suvirinimo darbų eigos ir naudojant tinkamus užpildus, gamintojai gali padidinti 332C13 našumą be didesnio papildomo apdorojimo.

7. Šilumos atsparumas

Duplex 332C13 išlaiko mechaninį vientisumą iki 300–350 °C. Už šio diapazono ribų:

• Ferito dalis gali sumažėti, kietumo mažinimas
• Gali atsirasti aukštesnės temperatūros šliaužimas ir fazės nestabilumas

Jo Šilumos išsiplėtimo koeficientas (~13 × 10⁻⁶ /°C) yra tarp austenitinių (~16 × 10⁻⁶ /°C) ir ferito (~10 × 10⁻⁶ /°C) pažymiai, ribojantis šiluminį įtempį skirtingų metalų jungtyse.

\Vidutinės temperatūros šilumokaičiuose, slėgio indai, ir vamzdynai su ciklinėmis šiluminėmis apkrovomis, 332C13 užtikrina stabilų veikimą be super-duplex lydinių kainos.

8. Standartai ir žymėjimai

„Duplex 332C13“ pateikiama pagal kelias specifikacijas:

• Į 1.4462 (Europa)
• JAV S31803 / S32205 (JAV / ASTM A240, A789, A790)
• ISO 11960 OCTG vamzdžiui
• NORSOK MDS povandeniniam naudojimui

Gamintojai tiekia 332C13 in lapas, plokštelė, Baras, vamzdis, ir kaltiniai, dažnai dydžių iki 15 mm plokštelė arba 12 ″ IŠ vamzdžio.
Sertifikavimas į Į 10204 3.1 arba ASTM A967 užtikrina atsekamumą ir priimtinus ferito lygius.

9. 332C13 taikymas

Dėl subalansuotų savybių, 332C13 tarnauja įvairiose pramonės šakose:

• Jūrų & Jūroje: Švartavimo įranga, vamzdynai, vožtuvai, ir šilumokaičio vamzdžiai jūros vandens tarnyboje.
• Cheminis apdorojimas: Reaktoriai, vamzdynai, Sandėliavimo rezervuarai, ir siurbliai, tvarkantys chloridus, sulfidai, ir šarminės medžiagos.
• Minkštimas & Popierius: Virškinimo priemonės, balinimo bokštai, ir skysčių recirkuliacijos linijos, kuriose įvyksta chlorido ir sulfato ataka.
• Energijos generavimas: Kondensatoriaus vamzdeliai, aušinimo vandens sistemos, ir struktūrinė parama branduolinėms ir iškastinėmis medžiagomis kūrenamose jėgainėse.
• Infrastruktūra: Tiltai, architektūrinės atramos, ir pastatų fasadai, kuriems reikalingas tvirtumas ir atsparumas oro sąlygoms.

Keičiant 316L ar net 2205 šiuose vaidmenyse, 332C13 dažnai sumažina priežiūros išlaidas ir pailgina tarnavimo laiką.

10. Palyginimas su kitomis dvipusėmis klasėmis

Norėdami įtraukti 332C13 našumą į kontekstą, Palyginkime jį su trimis plačiai naudojamais dvipusiais nerūdijančiais plienais – 2205, SAF 2304, ir super-duplex 2507 – keli pagrindiniai matmenys:

Pagrindiniai takeliai

• Korozija vs. Kaina: 332C13 ir 2205 užtikrina panašų atsparumą duobėms ir SCC už panašią kainą; SAF 2304 sumažina Mo kiekį (ir kaina) su nedideliais PREN kompromisais.
  Super dvipusis 2507 pasiekia aukščiausią PREN (≥40) tačiau reikalauja didesnės kainos ir kelia didesnių suvirinimo problemų.
• Mechaninis balansas: Dvipusis nerūdijantis plienas 332C13 ir 2205 dalintis dideliu stiprumu (YS ≈450 MPa, UTS ≈650–700 MPa), tuo tarpu SAF 2304 stiprumas yra mažesnis (~350/600 MPa), ir 2507 vadovauja būriui (~620/830 MPa).
  Konstrukcijoms, kurioms reikalingas maksimalus stiprumas, 2507 išsiskiria; siekiant subalansuoto veikimo ir ekonomiškumo, 332C13 arba 2205 dažnai užtenka.
• Gamybos svarstymai: SAF 2304 siūlo lengviausią formuojamumą, todėl tinka griežtiems posūkiams ir giliems tempimams.
  Priešingai, 2507 reikalauja griežtos šiluminės kontrolės, kad būtų išvengta σ fazės susidarymo, o 332C13 ir 2205 patenka tarp.
• Šiluminis & Struktūrinis stabilumas: Visos keturios klasės patikimai veikia iki ~300 °C.
  Dizaineriai, susiduriantys su ciklinėmis šiluminėmis apkrovomis, vertina tarpinį 332C13 plėtimosi koeficientą, sumažinti šiluminį įtampą mišrių metalų mazguose.

11. Privalumai ir apribojimai

Privalumai

• Didelis stiprumas: Išeiga ~ 2× 316L įgalina žiebtuvėlį, stipresni dizainai.
• Atsparumas korozijai: Mediena ≥ 30 atsparus įdubimui, įtrūkimai, ir SCC chloridinėje aplinkoje.
• Šiluminis stabilumas: Išlaiko savybes 350 °C esant vidutiniam šiluminiam plėtimuisi.
• Gyvenimo ciklo taupymas: Ilgesni intervalai tarp techninės priežiūros ir pakeitimo.

Apribojimai

• Formuojamumas: Reikia didesnės jėgos ir griežtesnio lenkimo spindulių nei austenitiniams.
• Didelio stiprumo praradimas: Išplėstinė ekspozicija >350 °C gali sutrupinti HAZ.
• Suvirinimo sudėtingumas: Reikia kontroliuojamo šilumos tiekimo ir galimo atkaitinimo po suvirinimo.
• Prieinamumas: Mažiau atsargų nei 304/316, gali užtrukti pristatymo laiką.

12. Išvada

Dvipusis nerūdijantis plienas 332C13 siūlo įtikinamą pusiausvyrą Mechaninis stiprumas, atsparumas chlorido korozijai, ir suvirinamumas, todėl tai yra puikus pasirinkimas reikliems jūrininkams, Cheminė, ir struktūriniai pritaikymai.

Suprasdamas ją chemija, apdorojimas, ir paslaugų ribos, inžinieriai gali drąsiai nurodyti 332C13, pasiekti patvarumą, ekonomiškus sprendimus net ir agresyvioje aplinkoje.

Pramonėms ir toliau stumiant veiklos ribas, dvipusės klasės, tokios kaip 332C13, vaidins vis didesnį vaidmenį didinant patikimumą ir tvarumą.

 

Tai yra puikus pasirinkimas jūsų gamybos poreikiams, jei jums reikia aukštos kokybės dvipusiai nerūdijančio plieno liejiniai.

Susisiekite su mumis šiandien!