S31254 nerūsējošais tērauds vs. S32205 nerūsējošais tērauds

1. Ievads

Korozijā izturīgi sakausējumi ir kritiskās infrastruktūras pamatā-no ārzonu platformām līdz ķīmisko vielu apstrādes augiem.

Tā kā pakalpojumu vide kļūst agresīvāka, Izvēloties pareizo nerūsējošo pakāpi.

Jo īpaši, divstāvu 2205 (ASV S32205) un super-austenitisks 254 Mēs (ASV S31254) okupēt vadošās lomas, kurās hlorīds, skābes vai skābas gāzes uzbrukums apdraud aktīvu integritāti.

Līdz ar to, Šis raksts nodrošina profesionāli, Nerūsējošā tērauda S32205 pret S31254 uz datiem balstīts salīdzinājums,

strukturēts, lai vadītu inženierus un specifikatorus, izmantojot ķīmiju, mikrostruktūra, mehāniskā veiktspēja, korozijas uzvedība, izgatavošana, termiskā apstrāde, pieteikumi, un attiecīgie standarti.

2. Ķīmiskais sastāvs & Mikrostruktūra

Elements	S32205 (2205)	S31254 (254 Mēs)
Krekls	22.0–23,0 masas%	20.0–22,0 masas%
Iekšā	4.5–6,5 masas%	17.0–19,0 masas%
Noplūde	2.5–3,5 masas%	6.0–7,0 masas%
N	0.08–0,20 masas%	0.24–0,32 masas%
Cu	0.50 maksimums	-
Nojaukšanās	2.00 maksimums	2.00 maksimums
Un	1.00 maksimums	1.00 maksimums
C	0.03 maksimums	0.02 maksimums

Turklāt, S32205 ir aptuveni 50/50 Ferīta - autenīta dupleksa mikrostruktūra, kas piešķir lielu izturību un labu izturību.

Turpretī, S31254 veido pilnībā austenītu matricu, ko stabilizē tā augstais niķelis (≈18 masas%) un slāpeklis (līdz 0.32 WT%).

Rezultātā, Graudu izmēri S31254, savukārt 2205 divkāršās fāzes pretojas lokalizētai deformācijai.

Turklāt, S31254 paaugstināts molibdēna un slāpekļa pastiprināšanas iekļaušanas kontrole un nomāc sigma-fāzes veidošanos, Ilgstošas pretestības uzlabošana.

3. Mehānisko īpašību salīdzinājums

Īpašums	S32205	S31254
Peļņas izturība (RP0.2)	~ 450 MPa	~ 300 MPa
Stiepes izturība (Rm)	~ 650 MPa	~ 650 MPa
Pagarināšana (%)	≥25 %	≥40 %
Laukuma samazināšana (Z%)	≥50 %	≥60 %
Ietekmēt izturību (Carpy v)	≥150 j @–40 ° C	≥100 j @–20 ° C
Šļūdes pretestība	Līdz 300 ° C pakalpojums	Līdz 350 ° C pakalpojums

Istabas temperatūrā, S32205 nodrošina augstāku ražas stiprumu - aptuveni aptuveni 450 MPA pret S31254’s 300 MPA - paldies tā dupleksā fāzes sacietēšanai.

Tomēr, Abi sakausējumi sasniedz līdzīgas stiepes stiprības (~ 650 MPa). Papildus, S31254 lepojas ar lielāku elastību (40 % pagarināšana) un platības samazināšana (60 %), kas atvieglo dziļu zīmējumu un sarežģītu veidošanos.

Darbojoties paaugstinātā temperatūrā, S31254 uztur šļūdes pretestību līdz līdz 350 ° C, savukārt S32205 parasti ierobežo apkalpošanu apkārt 300 ° C.

Beidzot, Noguruma testi hlorīdu vidē atklāj salīdzināmas S - N līknes, Lai gan S31254 parāda nelielu malu ar augsta cikla nogurumu tā viendabīgās austenīta matricas dēļ.

4. S32205 pret koroziju pret koroziju. S31254

Korozijas režīms	S32205 (Koks ≈ 35)	S31254 (Koks ≈ 49)
Lobīšana	Hlorīda slieksnis ~ 0,8 masas% NaCl	~ 3,5 masas% NaCl
Plaisa	Mērens	Lielisks
Hlorīda SCC	50–60 ° C	70–80 ° C
Vispārēja skāba korozija (H₂so₄)	~ 10 mm/gadā @ 20 ° C	~ 2 mm/gadā @ 20 ° C
Oksidējošās skābes (Hno₃)	Labs	Augstāks
Sulfīds SCC (SSC)	Risks pie h₂s > 1 stieple	Minimāls līdz 5 Bārs H₂s

Jo pren (Pretestības pretestības ekvivalents skaitlis = cr + 3.3 Noplūde + 16 N) korelē ar lokalizētas korozijas pretestību, S31254 (Koks ≈ 49) pārspēj S32205 (Koks ≈ 35).

Līdz ar to, S31254 pieļauj hlorīda līmeni līdz 3.5 masas% apkārtējā temperatūrā bez bedrēšanas, tā kā 2205 Apkārt 0.8 WT%.

Turklāt, S31254 pretojas hlorīda stresa korozijas plaisāšanai (SCC) līdz 80 ° C, salīdzinot ar 60 ° C S32205.

Papildus, Agresīvas skābes reducējošās (Piem., 10 wt% h₂so₄) Corrode S32205 ar ātrumu ~ 10 mm gadā, bet tikai ~ 2 mm gadā uzbrukumi S31254 tādos pašos apstākļos.

Beidzot, Sour-Gas testi atklāj S31254 izcilo sniegumu H₂S pakalpojumā līdz līdz 5 stieple, savukārt S32205 parāda iepriekš minēto SSC jutību 1 stieple.

5. Izgatavošana & S32205 vs metināmība. S31254

Aspekts	S32205	S31254
Auksts darbs	Līdz 30% biezuma samazināšana	Līdz 50%
Minimāls. Saliekt rādiusu	3 × biezums (dupleksa ierobežojumi)	2 × biezums
Metināšanas siltuma ieeja	0.5–1,5 kJ/mm; Sigma fāzes risks, ja >2	1.0–2,5 kJ/mm; uzturēja Austenite pretojas plaisāšanai
Pēcviršošanas atkvēlināšana	1020 ° C × 30 minimāls	1100 ° C × 15 minimāls
Mašīnīgums	40 - 50 % no 304 Ss; Instrumentu nodilums mērens	30 - 40 % no 304 Ss; instruments valkā augstāku

Praksē, S31254 pieļauj smagāku aukstu darbu - līdz līdz 50 % Apgabala samazināšana - tā austenīta elastība, Kamēr S32205 darbojas ātrāk, Ierobežojot samazināšanu līdz 30 %.

Saliekšanas laikā, inženieri uztur minimālo rādiusu 3 × biezums 2205 Lai izvairītos no ferīta plaisāšanas; turpretī, S31254 ļauj stingrākām līkumiem 2 × biezums.

Metināšana 2205 Nepieciešamas siltuma ieejas starp 0.5 un 1.5 KJ/mm, lai saglabātu dupleksu līdzsvaru; Pārmērīgs karstums (>2 KJ/mm) riski sigma-fāzes veidošanās.

Tikmēr, 254 SMO pilnībā austenītiskā struktūra pieļauj līdz 2.5 KJ/mm bez krekinga.

Pēc metināšanas, 2205 gūst labumu no risinājuma atlaidināšanas plkst 1020 ° C 30 protokols, tā kā S31254 prasa 1100 ° C 15 minūtes, lai atkārtotu nitrīdu.

Beidzot, Mašīnu testi ranžē S32205 40–50% no 304 SS materiālu noņemšanas ātrums, Kamēr S31254 darbojas nedaudz lēnāk (30–40%) un paātrina instrumentu nodilumu tā augsta MO satura dēļ.

6. Siltuma apstrādes metožu salīdzinājums

Ārstēšana	S32205	S31254
Risinājumu rūdīšana	1020 ° C × 15–30 minūtes → Ūdens rūdīšana	1100 ° C × 10–20 minūtes → ūdens vai gaisa dzēšana
Stresa mazināšana	600–650 ° C × 1 h	650–700 ° C × 1 h
Novecošanās	Izvairīties no augstāk 300 ° C (σ-fāzes risks)	Stabils līdz 400 ° C; ierobežota novecošanās

Lai atjaunotu optimālo duplekso līdzsvaru S32205 pēc veidošanas vai metināšanas, Metalurgisti veic risinājumu atkvēlināšanu vietnē 1020 ° C 15–30 minūtes, kam seko ūdens rūdīšana.

Turpretī, S31254 ir nepieciešama augstāka šķīduma anulētā temperatūra 1100 ° C 10–20 minūtes, ar ūdens vai gaisa slāpēšanu, lai saglabātu savu austenīta struktūru.

Kad stresa atvieglojums izrādās nepieciešams (Piem., Pēc smagas izgatavošanas), 2205 prasa 600–650 ° C vienu stundu, savukārt S31254 panes 650–700 ° C bez nelabvēlīgas fāzes izmaiņām.

Beidzot, Novecošanās pētījumi rāda, ka S32205 var veidot kaitīgu sigma fāzi, ja tā tiek turēta iepriekš 300 ° C ilgstoši, tā kā S31254 paliek stabils līdz 400 ° C, Samazināt nepieciešamību pēc zemas temperatūras stresa mazināšanas cikliem.

7. S32205 vs nozares lietojumprogrammas. S31254

Naftas ķīmijas & Jūras platformas:

Inženieri norāda S32205 jakām un virsmām, kad mērena hlorīda iedarbība un augstas stiprības viela.

Lai arī, Platformas, kas vērstas pret smagu šļakatu zonu sāļumu, noliecās uz S31254 augstāko pitingu un SCC rezistenci.

Atsāļošanas augi & Jūras ūdens apstrāde:

Reversās osmozes membrānās un cauruļvados, S31254S pren (~ 49) iztur nepārtrauktu kontaktu ar jūras ūdeni (3.5 WT% NaCl), tā kā S32205 (Koks ~ 35) vislabāk funkcijas barības ūdens stadijās ar zemāku sāļumu.

Ķīmiskās apstrādes aprīkojums:

Siltummaiņi, kas apstrādā karsto h₂so₄ (10–20 masas%) Labvēlība S31254 par zemo korozijas līmeni (~ 2 mm gadā).

Tieši pretēji, S32205 ir piemēroti mazāk agresīviem pakalpojumiem, piemēram, sālītāju dzesētājiem, kur tā augstākā izturība samazina sienas biezumu.

Reālās pasaules izrāde:

Ziemeļjūras platformas modernizācija nomainīja vecumu 2205 stāvvadi ar 254 Mēs, Remonta griešana ar remontu 80%.

Tikmēr, Petroķīmiskais augs ziņo par piecu gadu bez traucējumiem 3 % HCl ar dupleksu 2205 kondensatori.

8. Atsauces standarti

• ASTM A240/A240M: “Standarta specifikācija hroma un hroma-niķeļa nerūsējošā tērauda plāksnei, Lapa, un spiediena tvertņu sloksne un vispārīgas lietojumprogrammas ”
• ASTM A182/A182M: “Standarta specifikācija kaltam vai velmētam sakausējumam- un nerūsējošā tērauda cauruļu atloki, Kalti veidgabali, un vārsti un detaļas augstas temperatūras pakalpojumiem ”
• UNTS apzīmējumi: S32205 (divstāvu 2205), S31254 (254 Mēs)
• Dzimis MR0175/ISO 15156: “Materiāli izmantošanai H₂s saturošā vidē naftas un gāzes ražošanā”

9. Līdzvērtīgas pakāpes

Zemāk ir apkopots parasto starptautisko ekvivalentu saraksts UNS S32205 (Divstāvu 2205) un UNS S31254 (254 Mēs), atvieglojot savstarpējo atsauci starp galvenajiem standartu ķermeņiem.

Piezīmes par ekvivalentiem

• Din apzīmējums— Piemēram,, “1,4462” par 2205 - parādās līdzās tērauda ķīmiskajam simbolam (X2crminnan22-5-3), Kur “22-5-3” apzīmē nominālo Cr-Ni-Mo-N līmeni.
• Afnors (Franču valoda) Klases izmanto z-prefix: “Z3CN22-05-03” spoguļi 2205’s 22 % Krekls, 5 % Iekšā, 3 % Noplūde.
• Viņš (Japānis) un Piepūle (Krievs) Apzīmējumi atspoguļo valsts numerācijas sistēmas; Pievienotais “L” SUS329J4L norāda uz zemas temperatūras ietekmes prasībām.
• Ķīnietis Klases - 0CR22NI5MO3N un 0CR25NI20MO3CUN - cieši kopā ar UNS kompozīcijām, Oglekļa precizēšana (0), hroms, niķelis, molibdēna un slāpekļa saturs.

10. Visaptverošs S32205 vs salīdzinājums. S31254

Lai visas galvenās atšķirības ieviestu asā atvieglojumā, Zemāk esošajā tabulā ir apkopota ķīmija, sniegums, UNS S32205 izgatavošana un izmaksu metrika (Divstāvu 2205) un UNS S31254 (254 Mēs).

Kritērijs	S32205 (Divstāvu 2205)	S31254 (254 Mēs)
Fāzes struktūra	~ 50 % ferīts / 50 % Austenīts	100 % austenīts
Cr - ni - mo - n ķīmija	22 % Krekls, 5 % Iekšā, 3 % Noplūde, 0.14 % N	20 % Krekls, 18 % Iekšā, 6.5 % Noplūde, 0.28 % N
Malka	≈ 35	≈ 49
Peļņas izturība	450 MPA	300 MPA
Stiepes izturība	650 MPA	650 MPA
Pagarināšana	25 %	40 %
Carby izturība	≥ 150 J @ –40 ° C	≥ 100 J @ –20 ° C
Slieksnis	~ 0.8 % NaCl	~ 3.5 % NaCl
SCC pretestība	≤ 60 ° C	≤ 80 ° C
Šļūdes servisa limits	≤ 300 ° C	≤ 350 ° C
Aukstā darba ierobežojums	30 % biezuma samazināšana	50 % biezuma samazināšana
Metināšanas siltuma ieeja	0.5–1,5 kJ/mm (izvairīties > 2.0)	1.0–2,5 kJ/mm
Šķīduma rūdīšana	1 020 ° C × 15–30 minūtes → Ūdens rūdīšana	1 100 ° C × 10–20 minūtes → ūdens vai gaisa dzēšana
Izmaksu indekss	1.0 (pamatne)	~ 1.4 (≈ 40 % prēmija)

Galvenie paņēmieni:

1. Spēks pret. Korozija: S32205 nodrošina lielāku ražas stiprumu (≈ 450 MPA) un lieliska izturība, Padarot to ideālu slodzes nesošām detaļām.
   Lai arī, tā pretestība (Koks ≈ 35) ierobežo hlorīda pakalpojumu ar ~ 0.8 % NaCl.
2. Augstāka izturība pret koroziju: S31254 paaugstināts MO un N pastiprinājums pren līdz ≈ 49, Pavisam jūras ūdenim (3.5 % NaCl) un pretošanās SCC līdz 80 ° C, kaut arī pie a 40 % Augstākas materiālu izmaksas.
3. Izgatavošanas vieglums: Pilnībā austenitiskais S31254 atbalsta dziļāku auksto darbu (50 % samazināšana) un plašāki metināšanas logi (līdz 2.5 KJ/mm),
   tā kā dupleksa pakāpei ir nepieciešams precīzāks siltuma ievadīšana, lai saglabātu tā fāžu līdzsvaru.
4. Termiskā stabilitāte: Jūs varat palaist S31254 mēreni augstākā temperatūrā (līdz 350 ° C) Bez novecojošiem riskiem, Kamēr S32205 paliek stabils līdz aptuveni 300 ° C.

11. Secinājumi

S32205 un S31254 katrs sniedz atšķirīgas priekšrocības. Izprotot viņu ķīmiju, mikrostruktūra, mehāniska uzvedība, korozijas veiktspēja, Izgatavošanas nianses, un siltuma ārstēšanas logi, Inženieri var informēt, autoritatīvi lēmumi.

Šis ir ideāla izvēle jūsu ražošanas vajadzībām, ja jums nepieciešama augstas kvalitātes nerūsējošais tērauds liešana.

Sazinieties ar mums šodien!

 

FAQ

Kādi primārie faktori nosaka izvēli starp S32205 pret S31254?

Praksē, inženieri sver izturība pret koroziju. S32205 nodrošina lielāku ražas stiprumu (~ 450 MPa) par zemākām izmaksām,

Kamēr S31254 piedāvā augstāku pretestību pitting (Koks ≈ 49) un hlorīda-SCC izturība pret 80 ° C.

Vai es varu agresīvāk nekā s32205?

Jā. Pilnībā austenītiskā S31254 struktūra atbalsta līdz 50% biezuma samazināšana, tā kā S32205 darba sacietēšanas ātrāk un parasti ierobežo auksto samazināšanu līdz 30% Lai izvairītos no plaisāšanas.

Kādi metināšanas piesardzības pasākumi attiecas uz šīm pakāpēm?

Par S32205, uzturēt siltuma ievadi starp 0.5–1,5 kJ/mm un veic risinājumu atkvēlināšanu vietnē 1 020 ° C, lai atjaunotu dupleksu līdzsvaru.

Turpretī, S31254 panes 1.0–2,5 kJ/mm un aicina uz a 1 100 ° C šķīduma aneatāls, lai atkārtotu nitrīdu.

Kuru sakausējums darbojas labāk skābās Gas vidē?

H₂s dienestā, S31254 pretojas sulfīda stresa raisāšanai līdz aptuveni 5 stieple, savukārt S32205 parāda iepriekš minēto SSC jutību 1 stieple.

Tāpēc, 254 SMO bieži kļūst par vēlamo izvēli skābo gāzu lietojumprogrammām.