Дуплекс нерђајући челици комбинују најбоље од аустенитних и феритних разреда, пружа високу чврстоћу и отпорност на корозију у једној легури.
Међу њима, Дуплекс нерђајући челик 332Ц13 издваја по својој уравнотеженој микроструктури, робусне механичке перформансе, и одлична отпорност на удубљење.
У овом чланку, истражујемо хемију 332Ц13, својства, измишљотина, и апликације у стварном свету за усмеравање инжењера у избору материјала и дизајну.
1. Увођење
Нехрђајући челичан спадају у четири главне породице:
- Аустенитски (нпр. 304, 316) са високим нивоом никла и одличном формацијом
- Ферински (нпр. 430, 444) са добром отпорношћу на пуцање од напона и корозије
- Мартензитски (нпр. 410, 420) нуди високу тврдоћу након топлотне обраде
- Дуплекс комбиновањем аустенитне и феритне фазе грубо 50:50
Дуплекс класе су се појавиле 1970-их да би одговориле на потребу за јачим, легуре отпорније на корозију у агресивним срединама.
332Ц13 (Еквивалент ЕН 1.4462/УНС С31803) ужива широко распрострањену спецификацију под АСТМ А240, А789, и А790 за плочу, цев, и апликације цеви.
Удубљујемо се у јединствене атрибуте 332Ц13 да бисмо вам помогли да га ефикасно примените у инжењерским пројектима.
2. Хемијски састав
Дуплек 332Ц13 постиже своје перформансе кроз пажљиво избалансирану хемију:
| Елемент | Типичан садржај | Функција |
|---|---|---|
| Угљеник (Ц) | ≤ 0.020% | Ограничава таложење карбида |
| Хром (ЦР) | 21.5–23,5% | Пружа отпорност на корозију |
| Никл (У) | 4.5–6,5% | Стабилизира аустенит |
| Молибден (Мо) | 2.5-3,5% | Повећава отпорност на удубљење и пукотине |
| Азот (Н) | 0.14–0,20% | Повећава снагу и отпорност на удубљење |
| Манган (Мн) | ≤ 2.00% | Помаже деоксидацију и топлотну обраду |
| Силицијум (И) | ≤ 1.00% | Побољшава отпорност на оксидацију при високим Т |
| Фосфор (П) | ≤ 0.030% | Ограничава крхкост |
| Сумпорни (С) | ≤ 0.020% | Минимизира инклузије сулфида |
Резултат је а дуплекс микроструктура приближно 50% ферит и 50% Аустенит.
Ова двофазна равнотежа пружа и жилавост аустенитних челика и отпорност феритних челика на пуцање под напоном и корозијом..
Поређења ради, уобичајени дуплекс разред 2205 (1.4462) дели ову хемију, док САФ 2304 скраћује Мо и Н за „мршави“ дуплекс са нешто нижом отпорношћу на удубљење.
3. Механичка својства
Дуплек 332Ц13 надмашује већину аустенитних и феритних разреда у јачини:
| Имовина | Типична вредност |
|---|---|
| Снага приноса (0.2% зборник) | 450–550 МПа |
| Крајња затезна чврстоћа | 650-800 МПА |
| Издужење (А₅₀ мм) | ≥ 25% |
| Тврдоћа (Бринелл) | 250–300 ХБ |
| Модул еластичности | ~210 ГПа |
Захваљујући високој снази течења — отприлике дупло већој од 304/316 нерђајући—омогућава тање пресеке и лакше конструкције под истим оптерећењем.
Надаље, крива напон-деформација остаје линеарна према високим оптерећењима, нудећи а висок однос снаге и тежине идеално за посуде под притиском, структурни оквири, и цевовода.
4. Физичке особине дуплекс нерђајућег челика 332Ц13
Комбиновањем умерене густине и велике крутости са одличном топлотном проводљивошћу и контролисаним ширењем, Дуплек 332Ц13 нуди робустан пакет физичке имовине.
| Имовина | Типична вредност |
|---|---|
| Густина | 7.75–7,85 г/цм³ |
| Модул еластичности | 200–210 ГПа |
| Поиссонов омјер | 0.27-0.30 |
| Топлотна проводљивост | 15–20 В/м·К при 20 ° Ц |
| Специфични топлотни капацитет | ~460 Ј/кг·К ат 20 ° Ц |
| Коефицијент топлотне експанзије | 12.5–14 × 10⁻⁶ /°Ц (20–300 °Ц) |
| Електрична отпорност | 0.5–0,7 μΩ·м при 20 ° Ц |
| Магнетна пропустљивост (μᵣ) | 1.01–1.05 (благо магнетна) |
5. Отпорност на корозију
Дуплек 332Ц13 се истиче у агресивним окружењима:
- Отпорност на питтинг: То је Дрва (Еквивалентни број отпора за копирање) рачуна да ≥ 30, што значи одличну отпорност на удубљење изазвано хлоридом.
- Цревице Цорросион: Густе феритне и Мо-обогаћене фазе спречавају напад пукотина у условима стајаће морске воде.
- Пуцање корозије на стрес (СЦЦ): Дуплек типови отпорни су на СЦЦ на амбијенталним и повишеним температурама (до ~80 °Ц) далеко бољи од 316Л.
У паралелним тестовима, 332Ц13 је отпоран на продирање 6% Нацл на 25 ° Ц То +600 мВ вс. Аг/АгЦл, док се 316Л поквари у близини +300 мВ.
За поморске платформе, Хемијске биљке, и атмосфере богате хлоридима, 332Ц13 нуди јасну предност у односу на стандардне аустенитне легуре.
6. Израда и заварљивост
332Двофазна структура Ц13 подржава обоје хладни рад и хот-ворк, али његова већа снага захтева робусну опрему:
- Обликавост: Можете се савијати, печат, и ролну 332Ц13, иако потребне силе достижу ~1,5× оне за 304. Дизајнери би требало да ограниче смањење по пролазу како би избегли пуцање.
- Завабилност: Легура се лако завари са одговарајући дуплекс пунилац (нпр. ЕР2209) без претходног загревања.
Међутим, прекомерни унос топлоте може створити крхку σ-фазу у ХАЗ, па одржавајте међупролазне температуре испод 200 °Ц и по потреби користите технике вишеструких пролаза. - Третман након заваривања: Решење жарење на 1020–1100 °Ц, праћен брзим гашењем, враћа фазни баланс након тешког заваривања.
У многим случајевима, међутим, жарење након заваривања је непотребно за некритичне компоненте.
Праћењем контролисаних токова заваривања и употребом одговарајућих метала за пуњење, произвођачи могу да искористе перформансе 332Ц13 без веће накнадне обраде.
7. Отпорност на топлоту
Дуплек 332Ц13 одржава механички интегритет до 300-350 ° Ц. Изван овог опсега:
- Пропорција ферита може пасти, смањење жилавости
- Може доћи до пузања при повишеној температури и нестабилности фазе
То је Коефицијент топлотне експанзије (~13 × 10⁻⁶ /°Ц) лежи између аустенитног (~16 × 10⁻⁶ /°Ц) и феритне (~10 × 10⁻⁶ /°Ц) оцене, ограничавање термичког напрезања у спојевима од различитих метала.
\У умеренотемпературним измењивачима топлоте, под притиском, и цевоводе са цикличним топлотним оптерећењима, 332Ц13 нуди стабилне перформансе без трошкова супер-дуплекс легура.
8. Стандарди и ознаке
Дуплек 332Ц13 се појављује под више спецификација:
- У 1.4462 (Европа)
- УС С31803 / С32205 (САД/АСТМ А240, А789, А790)
- ИСО 11960 за ОЦТГ цев
- НОРСОК МДС за подморске апликације
Произвођачи снабдевају 332Ц13 ин лист, плоча, бара, цев, и ковања, често у величинама до 15 мм плоча или 12 ″ ИЗ цеви.
Сертификација за У 10204 3.1 или АСТМ А967 обезбеђује следљивост и прихватљив ниво ферита.
9. Примене 332Ц13
Захваљујући својим уравнотеженим својствима, 332Ц13 служи у различитим индустријама:
- Маринац & На одбору: Опрема за привез, цевовод, вентили, и цеви измењивача топлоте у служби морске воде.
- Хемијска обрада: Реактори, цевовод, Резервоари за складиштење, и пумпе које рукују хлоридима, сулфиди, и каустика.
- Пулпа & Папир: Дигестерс, куле за бељење, и линије за рециркулацију течности где долази до напада хлорида и сулфата.
- Генерација електричне енергије: Цеви кондензатора, системи воде за хлађење, и структурну подршку у нуклеарним и фосилним постројењима.
- Инфраструктура: Мостови, архитектонски ослонци, и фасаде зграда које захтевају и чврстоћу и отпорност на временске услове.
Заменом 316Л или чак 2205 у овим улогама, 332Ц13 често смањује трошкове одржавања и продужава радни век.
10. Поређење са другим Дуплекс класама
Да ставите перформансе 332Ц13 у контекст, упоредимо га са три широко коришћена дуплекс нерђајућа челика - 2205, САФ 2304, и супер-дуплекс 2507—у више кључних димензија:
| Имовина / Разреда | 332Ц13 (УС С31803) | 2205 (У 1.4462) | САФ 2304 (У 1.4362) | 2507 (У 1.4410) |
|---|---|---|---|---|
| Хемија | Кр 21,5–23,5 На 4,5–6,5 Мо 2,5–3,5 Н 0,14–0,20 |
Цр 22–23 На 4,5–6,5 Мо 3.0 Н 0,14–0,20 |
ЦР 23 У 4.5 пон – Н 0.10 |
ЦР 25 У 7.0 Мо 4.0 Н 0.30 |
| Дрва | ~31 | ~30–32 | ~ 25 | ≥40 |
| Снага приноса (МПА) | 450-550 | ~ 450 | ~350 | ~ 620 |
| Затезна чврстоћа (МПА) | 650-800 | 620-680 | ~600 | 830-900 |
| Издужење (%) | ≥25 | 25-30 | ≥25 | ≥20 |
| Тврдоћа (Хб) | 250-300 | 280-300 | 230-250 | 300-350 |
| Отпорност на питтинг | Одличан (Дрва 31) | Одличан (Дрва 30) | Добри (Дрва 25) | Изванредан (PREN ≥40) |
| Отпорност на СЦЦ | Веома високо | Веома високо | Високо | Веома високо |
| Макс. сервисна темп. (° Ц) | 300-350 | 250-300 | 250-300 | 250-300 |
| Завабилност | Добри, controlled HAZ | Добри, controlled HAZ | Веома добар | Умерен, σ-фазни ризик |
| Обликавост | Умерен | Умерен | Добри | Сиромашан |
| Релативне трошкове | Средњи | Средњи | Низак | Високо |
| Доступност | Widely stocked | Widely stocked | Widely stocked | Less common |
Кеи Такеаваис
- Corrosion vs. Трошак: 332C13 and 2205 deliver similar pitting and SCC resistance at comparable cost; САФ 2304 reduces Mo content (и коштати) with modest trade-offs in PREN.
Super-duplex 2507 achieves the highest PREN (≥40) but commands a price premium and poses greater welding challenges. - Mechanical Balance: Duplex stainless steel 332C13 and 2205 share high strength (YS ≈450 MPa, UTS ≈650–700 MPa), whereas SAF 2304’s strength sits lower (~350/600 MPa), и 2507 leads the pack (~620/830 MPa).
For structures requiring maximum strength, 2507 excels; for balanced performance and economy, 332C13 or 2205 often suffice. - Fabrication Considerations: САФ 2304 offers the easiest formability, making it suitable for tight bends and deep draws.
У супротности, 2507 requires strict thermal control to avoid σ-phase formation, while 332C13 and 2205 fall in between. - Тхермал & Structural Stability: Све четири класе поуздано раде до ~300 °Ц.
Дизајнери који се суочавају са цикличним топлотним оптерећењем цене средњи коефицијент експанзије 332Ц13, минимизирање топлотног напрезања у склоповима од мешаних метала.
11. Предности и ограничења
Предности
- Велика снага: Принос ~2× 316Л омогућава лакши, јачи дизајни.
- Отпорност на корозију: Дрво ≥ 30 одупире се питтинг, Цревице, и СЦЦ у хлоридним срединама.
- Термичка стабилност: Одржава својства до 350 °Ц са умереним термичким ширењем.
- Уштеде током животног циклуса: Дужи интервали између одржавања и замене.
Ограничења
- Обликавост: Захтева већу силу и чвршће радијусе савијања него аустенит.
- Губитак високе чврстоће: Продужена експозиција >350 °Ц може довести до кртости ХАЗ.
- Сложеност заваривања: Потребан је контролисан унос топлоте и потенцијално жарење након заваривања.
- Доступност: Мање опскрбљено од 304/316, може доћи до времена испоруке.
12. Закључак
Дуплекс нерђајући челик 332Ц13 нуди убедљиву равнотежу механичка чврстоћа, отпорност на хлоридну корозију, и завабилност, што га чини избором за захтевне маринце, хемијски, и структурне примене.
Разумевањем његовог хемија, прерада, и ограничења услуге, инжењери могу са сигурношћу одредити 332Ц13, постизање издржљивих, исплатива решења чак и у агресивним срединама.
Како индустрије настављају да померају границе учинка, дуплекс класе као што је 332Ц13 ће играти све већу улогу у унапређењу поузданости и одрживости.
Ово је савршен избор за ваше производне потребе ако вам је потребан квалитетан квалитет дуплекс одливак од нерђајућег челика.
