Süper Östenitik Paslanmaz Çelikler: 904L vs 254 SMO vs 654 Biz

Klorür taşıyan ekipmanlar için çok sayıda malzeme seçim paketini inceledim, ve bir model fark ettim.

Korozyon sorunu ortaya çıktığında, İlk tepki neredeyse her zaman çizimin malzeme sütunundaki dereceyi değiştirmek olur: 316L, 904L olur, o zaman 904L olur 254 Biz, Daha sonra 254 SMO olur 654 Biz. Her adım ek sigortaya benziyor. Her adım maliyeti artırır.

Ama sahada, Yapılan ekipmanı gördüm 654 Conta çatlağı hiç ele alınmadığından SMO birkaç ay içinde başarısız oluyor, kaynak sarf malzemesi alışkanlıkla seçildi, veya geçiş sıcaklığının WPS'e hiçbir zaman yazılmaması.

Bu kılavuz gerçek projelerde kullandığım altı adımlı inceleme çerçevesinde düzenlenmiştir: ortam ve sıcaklık → korozyon mekanizması → aralık geometrisi → ana metal → kaynak sarf malzemeleri → üretim ve standartlar.

Amaç, seçim sonucunun çizimde izlenebilir olmasını sağlamaktır., satın alma spesifikasyonu, ve kaynak belgeleri - yalnızca malzeme sütununda değil.

1. Süper Östenitik Paslanmaz Çelikler Nelerdir??

Süper östenitik paslanmaz çelikler geleneksel östenitik kalitelere göre daha iyi korozyon direnci sağlamak üzere geliştirilmiş yüksek alaşımlı paslanmaz çeliklerdir., özellikle klorür açısından zengin ve kimyasal olarak agresif ortamlarda.

Östenitik mikro yapıları öncelikle nikel ve nitrojen ile stabilize edilir.. Yüksek krom ve molibden içeriği lokal korozyona karşı direnci artırır, nitrojen ise çukurlaşma direncini daha da artırır ve mekanik dayanıma katkıda bulunur.

Dereceye bağlı olarak, bakır ayrıca belirli indirgeyici asit ortamlarında performansı artırabilir.

Süper östenitik terimi genel olarak geleneksel 300 serisi paslanmaz çeliklere göre önemli ölçüde daha yüksek alaşım içeriğine sahip kaliteleri ifade eder..

Birçoğu yaklaşık olarak içerir 6% veya daha fazla molibden, 904L, daha düşük bir molibden içeriğine sahip olmasına rağmen genellikle yüksek alaşımlı östenitik paslanmaz çeliklerle gruplandırılır..

Bir Bakışta Üç Sınıf

904L'nin karşılaştırılması, 254 Biz, Ve 654 Biz

2. Kimyasal Bileşimi ve Metalurjik Özellikler

Süper östenitik paslanmaz çeliklerin korozyon direnci, alaşım kimyasına göre belirlenir., mikroyapı, ve metalurjik durum.

Bu faktörleri anlamak, mühendislerin malzemeleri ticari isimlerinden daha fazlasına göre seçmelerine yardımcı olur.

904L Paslanmaz Çelik (ABD N08904 / İÇİNDE 1.4539)

904L, yüksek düzeyde nikel içeren yüksek alaşımlı östenitik paslanmaz çeliktir, krom, ve molibden, bakır ilavesiyle birlikte.

Özellikle sülfürik asit ve diğer agresif kimyasal ortamları içeren uygulamalar için geliştirilmiştir..

Tipik alaşım tasarımı yaklaşık olarak şunları içerir::

• 19–# krom.
• 23–( nikel.
• 4–%5 molibden.
• 1–%2 bakır.
• Düşük karbon içeriği, genel olarak sınırlı 0.02% ortak özelliklerde maksimum.

Nikel kombinasyonu, molibden, ve bakır, seçilen indirgeyici asit ortamlarında 904L'ye genel korozyona karşı iyi bir direnç sağlar.

Düşük karbon içeriği aynı zamanda kaynak sonrası hassasiyet ve tanecikler arası korozyon riskinin azaltılmasına da yardımcı olur, Uygun imalat prosedürlerinin takip edilmesi şartıyla.

Temel malzeme özellikleri:

• Uygun konsantrasyon ve sıcaklık koşullarında sülfürik asite karşı iyi direnç.
• Geleneksel 316L ile karşılaştırıldığında klorür kaynaklı çukurlaşmaya karşı geliştirilmiş direnç.
• Birçok fosforik asit ortamına karşı iyi direnç.
• Uygun dolgu metalleri ve prosedürleri kullanılarak iyi kaynaklanabilirlik.
• Standart östenitik paslanmaz çeliklere göre daha yüksek malzeme ve imalat maliyetleri.

Önemli sınırlamalardan biri 904L'nin deniz suyuna dayanıklı evrensel bir alaşım olmamasıdır..

Molibden içeriği 316L'den daha yüksek olmasına rağmen, lokal korozyon direnci zorlu deniz suyu ve klorür açısından zengin aralık koşulları için genellikle yetersizdir.

Özellikle, Oksitleyici türler veya birikintiler içeren deniz suyu, 904L'nin oyuklanma ve çatlak korozyonuna duyarlı hale geldiği koşullar yaratabilir.

254 SMO Paslanmaz Çelik (ABD S31254 / İÇİNDE 1.4547)

254 SMO, son derece agresif klorür ortamları için geliştirilmiş, yüksek molibdenli süper östenitik paslanmaz çeliktir..

Alaşım tasarımı yaklaşık olarak birleştirir 20% krom, 18% nikel, 6% molibden, ve nitrojen ilavesi.

Tipik bileşim aralıkları şunları içerir::

• 19.5– ,5 krom.
• 17.5–,5 nikel.
• 6.0–%6,5 molibden.
• Yaklaşık %0,18–0,22 nitrojen.
• Küçük bir bakır ilavesi.

Yüksek molibden ve nitrojen içeriği, çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı direnci önemli ölçüde artırır.

904L ve 316L ile karşılaştırıldığında, 254 SMO deniz suyu sistemlerine daha uygundur, klorür içeren proses sıvıları, ve baca gazı kükürt giderme (OGG) teçhizat.

Temel malzeme özellikleri:

• Klorür kaynaklı çukurlaşma korozyonuna karşı yüksek direnç.
• Geleneksel östenitik paslanmaz çeliklerle karşılaştırıldığında geliştirilmiş çatlak korozyon direnci.
• Uygun şekilde kontrol edilen koşullar altında deniz suyuna karşı iyi direnç.
• Birçok oksitleyici ve indirgeyici endüstriyel ortama karşı iyi direnç.
• Geleneksel östenitik kalitelere göre yüksek mukavemet.
• Sıradan paslanmaz çeliklere göre imalat koşullarına daha fazla hassasiyet.

254 SMO genellikle deniz suyu boruları için seçilir, ısı değiştiriciler, tuzdan arındırma ekipmanı, kimyasal işleme sistemleri, ve FGD yıkayıcılar.

Yine de, performansı büyük ölçüde bileşen geometrisine bağlıdır.

A 254 SMO plakası açık deniz suyu ortamında çukurlaşmaya karşı dirençli olabilir ancak contanın altında çatlak korozyonu yaşanabilir, mevduat, veya kötü tasarlanmış flanş bağlantısı.

654 SMO Paslanmaz Çelik (ABD S32654 / İÇİNDE 1.4652)

654 SMO, son derece agresif korozyon ortamları için geliştirilmiş olağanüstü yüksek alaşımlı östenitik paslanmaz çeliktir.

Daha yüksek krom içerir, molibden, ve nitrojen seviyeleri 254 Biz, lokal korozyona karşı olağanüstü direnç sağlar.

Tipik alaşım bileşimi yaklaşık olarak şunları içerir::

• 24% krom.
• 22% nikel.
• 7.3% molibden.
• 0.45% azot.
• Yaklaşık olarak 3% manganez.
• Bakır ilavesi.

Yüksek nitrojen içeriği özellikle önemlidir. Östenitik matrisi güçlendirir ve lokal korozyon direncine önemli ölçüde katkıda bulunur.

Kombine krom-molibden-azot sistemi şunu verir: 654 SMO'nun tipik bir PREN değeri en az 56.

Temel malzeme özellikleri:

• Çukurlaşma korozyonuna karşı son derece yüksek direnç.
• Çoğu geleneksel paslanmaz çelikle karşılaştırıldığında çatlak korozyonuna karşı olağanüstü direnç.
• Şiddetli klorür ve deniz suyu uygulamaları için mükemmel potansiyel.
• Azot alaşımından kaynaklanan yüksek mukavemet.
• Daha zorlu sıcak çalışma, soğuk şekillendirme, ve kaynak gereksinimleri.
• Daha yüksek malzeme maliyeti ve daha özel imalat gereksinimleri.

654 SMO, oldukça agresif klorür ortamlarını içeren uygulamalar için düşünülür, çamaşır suyu bitkileri dahil, zorlu deniz suyu ekipmanı, ve derin açık deniz sistemleri.

Fakat, bu kalite bile korozyona karşı dayanıklı değildir. Şiddetli çatlak koşulları altında, yüksek sıcaklıklar, güçlü oksitleyici koşullar, veya uygunsuz üretim uygulamaları, lokal korozyon hala meydana gelebilir.

Bu nedenle seçimi ilgili korozyon testi ve mühendislik değerlendirmesiyle desteklenmelidir..

3. Korozyon Direnci: Dereceyi Seçmeden Önce Başarısızlık Mekanizmasını Anlayın

Paslanmaz çelik seçiminde yaygın bir hata, korozyon direncini tek bir özellik olarak ele almaktır.. pratikte, farklı korozyon mekanizmaları farklı değerlendirme yöntemleri gerektirir.

Sülfürik asitte tek biçimli korozyona karşı iyi performans gösteren bir malzeme, deniz suyunda çukurlaşma veya çatlak korozyonu nedeniyle hızla bozulabilir..

Düzgün Korozyon: Neden 904L Daha İyi Olabilir? 254 Bazı Asitlerde SMO

904L öncelikle agresif kimyasal ortamlar için geliştirildi, özellikle sülfürik asit servisi.

Onun nikeli, molibden, ve bakır ilaveleri, seçilen sülfürik asit konsantrasyonlarında ve sıcaklıklarda tekdüze korozyona karşı iyi bir direnç sağlar.

Ayrıca belirli seyreltik fosforik asit ortamlarında da iyi performans gösterebilir.. Bu onu kimyasal işleme ekipmanı için kullanışlı bir malzeme haline getirir, asit depolama sistemleri, ve ilgili endüstriyel uygulamalar.

Fakat, halojenür iyonlarının varlığı korozyon davranışını önemli ölçüde değiştirebilir.

Hidroklorik asit, hidrofluorik asit, klorürle kirlenmiş sülfürik asit, ve bazı ıslak proses fosforik asit ortamları 904L için fazla agresif olabilir.

Bu tür koşullarda, 254 SMO veya 654 SMO daha uygun adaylar haline gelebilir, gerçek asit bileşimine bağlı olarak, sıcaklık, ve oksitleyici potansiyel.

Çukur Korozyonu: PREN'in Rolünü Anlamak

Pasif film yerel olarak parçalandığında ve açıkta kalan metal mevcut çevre koşulları altında yeniden pasifleşemediğinde oyuklanma korozyonu meydana gelir.. Klorür iyonları bu sürecin başlatılmasında özellikle etkilidir..

Yaygın olarak kullanılan bir tarama parametresi Çukurlaşma Direnci Eşdeğer Sayısıdır. (Odun):

ÖN = %Cr + 3.3 × %Ay + 16 × %N

Bu formül kromun katkısını tahmin eder, molibden, ve nitrojenden lokal korozyon direncine kadar. Temsili kompozisyonların kullanılması, yaklaşık PREN değerleri:

Yukarıdaki değerler ön karşılaştırma için faydalıdır, ancak garantili performans derecelendirmeleri olarak değerlendirilmemelidirler.

Kesin sonuç, gerçek ısının kimyasal bileşimine ve PREN hesaplama kuralına bağlıdır.. Bazı spesifikasyonlar ve teknik referanslar da değiştirilmiş formüller kullanır.

Daha da önemlisi, PREN, belirli bir bileşenin hizmet sırasında çukurlaşmaya başlayacağı sıcaklığı doğrudan tahmin etmez.

Aday materyalleri taramak için PREN'i kullanın, korozyon performansını belgelememek.

Cpt: Çukurlaşma Direncinin Daha Doğrudan Değerlendirilmesi

Çukurlaşma direncini karşılaştırmanın daha pratik bir yöntemi, Kritik Çukurlaşma Sıcaklığının ölçülmesidir. (Cpt).

CPT, belirli bir test ortamı ve prosedürü altında stabil çukurlaşmanın meydana geldiği sıcaklığı tanımlar.

Yaygın olarak başvurulan yöntemlerden biri ASTM G150'dir., kontrollü bir klorür çözeltisinde elektrokimyasal test kullanan.

Sağlanan teknik materyalde belirtilen test verileri şu tarihte elde edilmiştir: 1 M NaCl çözeltisi, yaklaşık olarak 35,000 mg/L klorür, Avesta Hücresi kullanma.

Bu koşullar önemli. Elde edilen bir CPT değeri 1 ASTM G150 kullanan M NaCl doğrudan farklı bir klorür konsantrasyonuna aktarılamaz, ph, oksitleyici potansiyel, veya test yöntemi.

Aralık Korozyonu: Neden 654 SMO'nun Yüksek CPT'den Daha Fazlasına İhtiyacı Var

Çatlak korozyonunu kontrol etmek genellikle açık yüzey oyuklaşmasını kontrol etmekten daha zordur.

Sıvı değişiminin kısıtlı olduğu kapalı alanlarda gelişir, contaların altı gibi, mevduat, pullar, flanş yüzleri, ve örtüşen plakalar.

Bir çatlağın içinde, oksijen tükenmesi ve yerel kimyadaki değişiklikler pasif filmi dengesizleştirebilir. Klorür iyonları yoğunlaşabilir, ve yerel pH düşebilir.

Korozyon süreci oluştuktan sonra, aralık ortamı, çevreleyen açık yüzey etkilenmemiş gibi görünse bile agresif kalabilir.

Bu özellikle deniz suyu ısı eşanjörleri için geçerlidir., plakalı ısı değiştiriciler, cıvatalı bağlantılar, ve karmaşık kaynaklı montajlar.

Aşağıdakiler gibi çok yüksek alaşımlı kaliteler için: 654 Biz, geleneksel çukurlaşma testleri, şiddetli çatlak koşulları altında performansı ayırt etmek için yeterli olmayabilir.

Bu nedenle sağlanan teknik malzeme, Kritik Aralık Korozyon Sıcaklığının değerlendirilmesini önerir. (CCCT) çatlağa özgü bir prosedür kullanarak.

Başvurulan bir veri kümesinin kullanımı 6% Kritik çatlak korozyon sıcaklığını değerlendirmek için MTI-2 test koşulları altında FeCl₃ çözeltisi.

CPT ve CCCT farklı korozyon davranışlarını ölçer. Farklı test çözümleri dikkate alınmadan tek bir sıralamada birleştirilmemeli veya karşılaştırılmamalıdır., numune konfigürasyonları, ve prosedürler.

Contalı bağlantılara sahip ekipmanlar için, mevduat, dar boşluklar, veya karmaşık iç geometri, Aralık korozyonu testi, gerçek servis riskiyle tek başına yüksek PREN değerinden daha alakalı olabilir.

Gerilmeli Korozyon Çatlaması: Alaşım Seçimi Stresi ve Çevreyi İçermelidir

Gerilim korozyonu çatlaması, hassas bir malzemenin aynı anda varlığını gerektirir, uygun bir aşındırıcı ortam, ve çekme gerilimi.

Stres çalışma yüklerinden kaynaklanabilir, artık kaynak gerilmeleri, soğuk biçimlendirme, veya montaj koşulları.

Klorür kaynaklı SCC, östenitik paslanmaz çelikler için önemli bir husustur, özellikle yüksek sıcaklıklarda.

Yüksek nikel ve alaşım ilaveleri belirli ortamlarda direnci artırabilir, ancak hiçbir süper östenitik kalitenin her türlü SCC'ye karşı bağışık olduğu düşünülmemelidir.

904L'yi değerlendirirken, 254 Biz, veya 654 Biz, mühendisler incelemeli:

• Klorür konsantrasyonu ve kimyasal bileşimi.
• Metal sıcaklığı, yerel sıcak noktalar dahil.
• Çekme ve artık gerilim seviyeleri.
• Kaynak geometrisi ve ısıdan etkilenen bölgeler.
• Soğuk işlenmiş bölgeler ve tarih oluşumu.
• Buharlaşma olasılığı, konsantrasyon, veya mevduat.

Ekşi petrol ve gaz hizmetinin söz konusu olduğu yerler, Sülfür stres çatlağı gibi ek çatlama mekanizmaları geçerli malzeme gereklilikleri kapsamında değerlendirilmelidir..

Ekşi hizmet yeterliliğini geçmek, oyuklanma veya çatlak korozyonuna karşı genel bir direnç oluşturmaz.

4. Deniz Suyu Uygulamaları: Sıcaklık, Klorlama, ve Aralık Geometrisi Maddesi

Deniz suyu servisi östenitik paslanmaz çelikler için en zorlu uygulamalardan biridir. Fakat, Sadece deniz suyu terimini baz alarak malzeme seçmek yeterli değildir.

Deniz suyunun korozyon davranışı kimyasal arıtımına bağlıdır, biyolojik aktivite, çalışma sıcaklığı, ve ıslatılan bileşenlerin geometrisi.

Doğal Deniz Suyu vs. Klorlu Deniz Suyu: Farklı Korozyon Koşulları

Deniz suyu malzemesi seçiminde sıklıkla gözden kaçırılan faktörlerden biri suyun doğal mı yoksa klorlu mu olduğudur..

Doğal deniz suyu, paslanmaz çelik yüzeylerde biyofilm oluşumunu destekler.

Bu biyolojik filmler yerel elektrokimyasal koşulları değiştirebilir ve malzemenin korozyon potansiyelini artırabilir, lokal korozyon olasılığını arttırmak.

Ciddiyet deniz koşullarına göre değişir, su sıcaklığı dahil, biyolojik aktivite, ve coğrafi konum.

Teknik el kitabı, yaklaşık 25–30°C sıcaklıktaki soğuk su bölgelerindeki özellikle agresif koşulları tanımlar, tropik bölgelerde buna karşılık gelen sıcaklık 30°C'nin biraz üzerindedir.

Bu değerler bölgesel biyolojik aktiviteyle ilişkili referans gözlemler olarak anlaşılmalıdır., evrensel sıcaklık eşikleri yerine.

Gerçek korozyon riski, belirli deniz ortamına ve çalışma koşullarına bağlıdır.

Klorlama ek bir korozyon faktörü oluşturur. Biyolojik büyümeyi kontrol etmek için deniz suyu sistemlerine yaygın olarak klor veya hipoklorit eklenir., ancak bu oksitleyici maddeler aynı zamanda suyun elektrokimyasal potansiyelini de arttırır..

Bu koşullar altında, paslanmaz çelik üzerindeki pasif film, lokal arızalara karşı daha savunmasız hale gelebilir.

Klorlu deniz suyunun sıcaklığı arttıkça, Çukurlaşma ve çatlak korozyonu riski genel olarak artar.

Sonuç olarak, Doğal deniz suyu için oluşturulan malzeme seçim kriterleri, klorlu deniz suyuna otomatik olarak uygulanmamalıdır..

Aralık Geometrisi: Bileşen Tasarımı Neden Korozyon Direncini Değiştirir?

Deniz suyunun kimyası ve sıcaklığı değişmese bile, bileşen geometrisi korozyon performansını önemli ölçüde etkileyebilir.

Yapı başka bir zorluk katmanı ekler. Plakalı ısı eşanjöründe contalar ve plakalar arasındaki kavisli temas, flanşlı bağlantıya göre daha derin ve daha etkili yarıklar oluşturur, ve genellikle daha şiddetlidir.

Bu yüzden 254 SMO'nun plakalı ısı eşanjörleri için ayrı bir sınır çizgisi vardır.

Flanşlı bağlantılar otomatik olarak daha yumuşak bir durum olarak değerlendirilmemelidir. Cıvata ön yükü değiştiğinde, gerçek aralık geometrisi plakalı ısı eşanjörünün ciddiyetine yaklaşabilir.

Referans Sıcaklık Sınırları 254 SMO ve 654 Biz

El kitabı, klorlu deniz suyunda süper östenitik paslanmaz çeliklerin seçimi için çeşitli faydalı referans değerleri sağlar..

Fakat, bu rakamlar yalnızca orijinal hizmet koşulları korunduğunda anlamlıdır.

Deniz Suyu Hizmeti için Neden 904L Tavsiye Edilmez?

El kitabı 904L konusunda net bir pozisyon alıyor: 904L deniz suyu hizmetinde kullanılmamalıdır.

Bu öneri 904L'nin korozyon direncine sahip olmadığı anlamına gelmez.

Yaklaşık olarak yüksek alaşımlı östenitik paslanmaz çeliktir. 4.5% molibden ve bakır, ve seçilmiş sülfürik asit ve seyreltik fosforik asit ortamlarında düzgün korozyona karşı iyi bir direnç sunar.

Sınırlaması, deniz suyunda karşılaşılan çukurlaşma ve çatlak korozyon koşullarına karşı nispeten daha düşük direnç göstermesidir., özellikle klorür konsantrasyonu, sıcaklık, ve sınırlı geometriler daha agresif bir ortam yaratır.

Deniz suyu ekipmanı için, 254 SMO ve 654 SMO genellikle daha uygun adaylardır:

• 254 SMO, çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı direncinin tasarım gereksinimlerini karşıladığı birçok yüksek klorür uygulaması için uygundur..
• 654 SMO daha yüksek seviyede lokal korozyon direnci sağlar ve daha şiddetli klorlu deniz suyu koşulları ve zorlu aralık geometrileri için adaydır.

Nihai seçim yine de uygulamaya özel korozyon verileriyle desteklenmelidir.

Hiçbir sınıf, her türlü sıcaklık kombinasyonunda deniz suyu korozyonuna karşı dayanıklı olarak değerlendirilmemelidir., klorlama, ve bileşen tasarımı.

5. Süper Östenitik Paslanmaz Çeliklerin Kaynağı: Kaynak Metali Korozyon Görevine Uygun Olmalı

Doğru ana metalin seçilmesi malzeme mühendisliği görevinin yalnızca yarısıdır.

Kaynaklı ekipmanlarda, kaynak metali ve ısıdan etkilenen bölge aynı zamanda yeterli korozyon direncini korumalıdır.

Bu özellikle yüksek molibdenli östenitik paslanmaz çelikler için önemlidir.. Kaynak sırasında, malzeme erir ve yeniden katılaşır.

Alaşım elementleri katılaşma sırasında mutlaka eşit şekilde dağılmaz, ve ortaya çıkan kaynak metali bileşimde yerel değişiklikler içerebilir.

Molibden ayrımı özellikle önemlidir. Molibdenin tükendiği bölgeler, lokal korozyona karşı daha düşük dirence sahip olabilir ve oyuklanma veya çatlak saldırısı için tercih edilen alanlar haline gelebilir.

Sonuç olarak, korozyona dayanıklı bir ana metal, korozyona dayanıklı kaynaklı montajı garanti etmez.

Kaynak 904L: Eşleşen Dolgu Metali

904L'nin ciddi alaşım ayrışmasına karşı nispeten daha düşük bir eğilimi vardır. 254 SMO ve 654 Biz. Eşleşen veya bileşimsel olarak uyumlu dolgu metalleri yaygın olarak kullanılır.

Sağlanan teknik referans, yaklaşık olarak tipik bir biriktirilmiş kaynak metali bileşimini vermektedir.:

• 4.5% molibden.
• 1.5% bakır.

Bakır ilavesi, uygun asit ortamlarında amaçlanan korozyon davranışının korunmasına yardımcı olur. Dolgu seçimi yine de ana metal spesifikasyonuna uygun olmalıdır, uygulanabilir kaynak sınıflandırması, ve gerçek süreç ortamı.

Kaynak 254 Biz: Aşırı Alaşımlı Dolgu Kullanın

İçin 254 Biz, birlikte verilen teknik malzeme Avesta P12 dolgu metalini tavsiye etmektedir, Tipik birikmiş kaynak metali molibden içeriği yaklaşık olarak 9%.

Bu, ana metalin molibden içeriğinden oldukça yüksektir., etrafta olan 6%.

Bunun nedeni, kaynak katılaşması sırasında alaşım ayrışmasını telafi etmektir..

Daha yüksek molibden içeriğine sahip bir dolgu metalinin kullanılması, yerel kaynak metali bölgelerinin oyuklanma ve çatlak korozyonuna karşı yetersiz dirence sahip olması riskinin azaltılmasına yardımcı olur.

İlave metal seçimi spesifik ürün formu ve sınıflandırmasına göre doğrulanmalıdır.. Örneğin, sağlanan ürün referansları:

• P12 tel: genellikle AWS A5.14 ERNiCrMo-3 ile ilişkilendirilir.
• P12-R kaplı elektrot: genellikle AWS A5.11 ENiCrMo-12 ile ilişkilendirilir.

Bu sınıflandırmalar, satın alma spesifikasyonuna yerleştirilmeden önce mevcut sarf malzemesi üreticisinin teknik verileriyle karşılaştırılarak kontrol edilmelidir..

Tek başına bir ürün adı tam bir kaynak sarf malzemesi spesifikasyonu değildir.

Kaynak 654 Biz: Daha Yüksek Alaşım Tazminatı Gereklidir

654 SMO daha da yüksek alaşım içeriğine ve daha zorlu kaynak metali gereksinimlerine sahiptir.

Sağlanan malzeme Avesta P16'yı önerir, Tipik birikmiş kaynak metali molibden içeriği yaklaşık olarak 15%. İlgili kablo ürünü ERNiCrMo-13 tipi sarf malzemesi olarak tanımlanır.

Bu daha yüksek molibden seviyesinin, ayrışmayı telafi etmesi ve kaynak bölgesinde lokal korozyon direncini sürdürmesi amaçlanmaktadır..

Uygun bir dolgu metali 254 SMO otomatik olarak aktarılmamalıdır 654 Biz. Ana metal alaşım tasarımı ve gerekli kaynak metali kimyası farklıdır.

Kaynak Sonrası Temizleme ve Yüzey Onarımı

Kaynak rengi değişikliği, oksit ölçeği, gömülü karbon çeliği parçacıkları, ve diğer yüzey kirlenmeleri paslanmaz çeliğin korozyon direncini tehlikeye atabilir.

Ana metal ve dolgu metali doğru seçildiğinde bile, Yeterince temizlenmemiş bir kaynak, lokal korozyonun yaşanacağı ilk yer olabilir..

Bu nedenle imalat prosedürleri uygun kaynak sonrası temizliği belirtmelidir., dekapaj, ve yüzey restorasyon yöntemleri.

Bu işlemler alaşımla uyumlu olmalıdır, bileşen geometrisi, ve geçerli çevre ve güvenlik gereklilikleri.

Çözelti tavlaması, bazı basit bileşenlerde kaynak metali ayrışmasının etkilerinin azaltılmasına yardımcı olabilir, özellikle bazı boru bağlantı parçaları. Fakat, karmaşık ekipmanlar için evrensel bir çözüm olarak görülmemelidir.

Büyük gemiler, fabrikasyon montajlar, ve karmaşık geometrilere sahip bileşenler tam çözüm işlemine uygun olmayabilir.

Bir kaynak spesifikasyonu, dolgu metali sınıflandırmasını tanımlamalıdır, ürün formu, biriktirilmiş metal gereksinimleri, ısı girişi, geçiş sıcaklığı, ve kaynak sonrası yüzey durumu.

Yüksek alaşımlı malzemeler için basitçe "eşleşen dolgu metali kullanın" ifadesinin kullanılması yeterli değildir..

6. İmalat ve Isıl İşlem: Alaşımın Korozyon Direncini Koruyun

Süper östenitik paslanmaz çelikler, eğer şekillenirse korozyon direnci avantajının bir kısmını kaybedebilir., ısıl işlem, veya işlemenin olumsuz mikro yapılar veya yüzey koşulları ortaya çıkarması.

Sıcak Çalışma ve Metallerarası Faz Çökeltme

Sağlanan teknik malzeme, metaller arası faz çökelmesinin potansiyel riskini tanımlar. 254 SMO ve 654 Yaklaşık 600–1.000°C sıcaklık aralığında SMO.

Alaşım kimyasına ve maruz kalma süresine bağlı olarak, istenmeyen fazlar oluşabilir ve çevredeki matriste krom veya molibden kullanılabilirliğini yerel olarak azaltabilir.

Bu, korozyon direncini olumsuz etkileyebilir ve, Bazı durumlarda, mekanik özellikler.

Sıcak işlemden sonra gerekli metalurjik durumu yeniden sağlamak, verilen malzeme en az 1.150°C sıcaklıkta çözelti tedavisini önerir, ardından hızlı söndürme.

Soğutma hızı önemlidir. Yağışa duyarlı bir sıcaklık aralığında yavaş soğutma, istenmeyen fazların yeniden oluşmasına izin verebilir, Solüsyon tedavisinin faydalarını azaltmak.

Gerçek ısıl işlem prosedürü, geçerli malzeme spesifikasyonuna göre oluşturulmalıdır., ürün kalınlığı, bileşen geometrisi, ve nitelikli üretim süreci.

1.150°C değeri, birlikte verilen teknik materyalden alınan bir referanstır, kaliteye özgü ısıl işlem spesifikasyonunun yerine geçmez.

Soğuk Şekillendirme ve İş Sertleştirme

254 SMO ve 654 SMO nispeten yüksek nitrojen seviyeleri içerir, mukavemetlerine ve lokal korozyon direncine katkıda bulunan. Fakat, nitrojen ayrıca soğuk deformasyon sırasında önemli ölçüde iş sertleşmesine katkıda bulunur.

Geleneksel östenitik paslanmaz çeliklerle karşılaştırıldığında, bu notlar gerektirebilir:

• Daha yüksek şekillendirme kuvvetleri.
• Daha sağlam takımlar.
• Daha büyük bükülme yarıçapları, kalınlığa ve şekillendirme geometrisine bağlı olarak.
• Geri yaylanmanın daha dikkatli kontrolü.
• Karmaşık veya şiddetli şekillendirme işlemleri sırasında ara tavlama.

Bu özellikle basınçlı kaplar için önemlidir., ısı değiştirici bileşenleri, oluşturulmuş boru bölümleri, ve karmaşık fabrikasyon yapılar.

Soğuk şekillendirme ayrıca artık gerilimlere ve yerel yüzey hasarına neden olabilir.

Kritik klorür servisi için, imalat spesifikasyonu, nihai malzeme durumunu ve gerekli herhangi bir gerilim veya yüzey işlemini ele almalıdır.

İşleme ve Yüzey Kalitesi

Yüksek alaşımlı östenitik paslanmaz çeliklerin işlenmesi genellikle sıradan karbon çeliklerine göre daha zordur.

İşi sertleştirme eğilimleri, kuvvet, ve tokluk kesme kuvvetlerini artırabilir ve takım aşınmasını hızlandırabilir.

İyi işleme uygulamaları şunları içerir::

• Keskin kullanma, uygun kesici aletler.
• Kararlı kesme koşullarının sürdürülmesi.
• Gereksiz alet sürtünmesinden ve beklemeden kaçınılması.
• Uygun olduğunda yeterli soğutma sıvısının uygulanması.
• Gömülü karbon çeliği kirlenmesinin önlenmesi.
• Sızdırmazlık ve ıslak yüzeylerden çapakların ve hasarlı yüzey katmanlarının çıkarılması.

Korozyon açısından kritik bileşenler için, yüzey kalitesi yalnızca bir görünüm gereksinimi değildir.

Pürüzlü yüzeyler, derin işleme izleri, ve gömülü kirletici maddeler birikintileri tutabilir ve çatlak benzeri korozyonu teşvik eden yerel ortamlar oluşturabilir.

Bu nedenle işleme payları ve son yüzey gereksinimleri, bileşen çiziminde veya imalat spesifikasyonunda tanımlanmalıdır..

7. 904L'nin Tipik Endüstriyel Uygulamaları, 254 Biz, Ve 654 Biz

Her ne kadar bu üç kalite aynı geniş malzeme ailesine ait olsa da, farklı alaşım tasarımları onları farklı endüstriyel ortamlara uygun hale getirir.

904L Uygulamaları: Kimyasal İşleme ve Asit İşleme

904L, seçilmiş indirgeyici asitlere karşı direncin aşırı klorür direncinden daha önemli olduğu kimyasal işleme sistemlerinde özellikle faydalıdır..

Tipik uygulamalar şunları içerir::

• Sülfürik asit depolama tankları ve transfer ekipmanları.
• Kimyasal işleme gemileri.
• Fosforik asit ekipmanını seyreltin.
• Uygun kimyasal ortamlardaki ısı eşanjörleri.
• Asit sirkülasyon boru hatları ve bağlantı parçaları.
• Farmasötik ve özel kimyasal ekipmanlar.

254 SMO Uygulamaları: Deniz Suyu ve Yüksek Klorür Ekipmanları

254 SMO genellikle deniz suyuna maruz kalan ekipmanlar için düşünülür, konsantre klorürler, ve geleneksel paslanmaz çeliklerin çukurlaşma ve çatlak korozyonuna duyarlı olduğu diğer ortamlar.

Tipik uygulamalar şunları içerir::

• Deniz suyu soğutma sistemleri.
• Tuzdan arındırma ekipmanı.
• Plakalı ve kabuk-borulu ısı değiştiriciler.
• Baca gazı kükürt giderme (OGG) yıkayıcılar.
• Açık deniz boruları ve sıvı taşıma ekipmanları.
• Klorür içeren kimyasal işleme sistemleri.
• Deniz suyu arıtma ekipmanları.

654 SMO Uygulamaları: Aşırı Klorür ve Agresif Proses Ortamları

654 SMO, geleneksel östenitik paslanmaz çeliklerin ve birçok yüksek alaşımlı kalitenin yeterli direnç sağlayamadığı özellikle agresif servis koşulları için tasarlanmıştır..

Potansiyel uygulamalar şunları içerir::

• Kağıt hamuru ve kağıt ağartma ekipmanları.
• Agresif deniz suyu ısı eşanjörleri.
• Derin açık deniz petrol ve gaz ekipmanları.
• Yüksek konsantrasyonlu klorür proses sistemleri.
• Ciddi çatlak korozyonu riskine sahip kimyasal işleme ekipmanları.
• Özel su arıtma ve tuzdan arındırma bileşenleri.

8. Çözüm

Malzeme seçiminin son noktası malzeme sütununda daha yüksek bir derece değildir.

Ortamı yapıyor, yapı, ana metal, kaynak, ve üretim koşulu aynı korozyon derecesine ulaşıyor.

• 904L (ABD N08904 / İÇİNDE 1.4539): Seçilmiş sülfürik asit ve seyreltik fosforik asit ortamlarına karşı iyi dirence sahip yüksek alaşımlı östenitik paslanmaz çelik. Genel amaçlı bir deniz suyu sınıfı değildir.
• 254 Biz (ABD S31254 / İÇİNDE 1.4547): Yaklaşık olarak süper östenitik paslanmaz çelik 6% molibden ve nitrojen ilaveleri, Klorür kaynaklı çukurlaşma ve çatlak korozyonuna karşı yüksek direnç sunar. Deniz suyu ve FGD uygulamaları için yaygın olarak kabul edilir.
• 654 Biz (ABD S32654 / İÇİNDE 1.4652): Yaklaşık olarak son derece yüksek alaşımlı östenitik paslanmaz çelik 7.3% molibden ve yüksek nitrojen içeriği.
  Aşırı klorür ortamları ve düşük alaşımlı malzemelerin yetersiz olabileceği zorlu uygulamalar için tasarlanmıştır..

Herhangi bir seçim paketinden isteyeceğim disiplin budur. Daha iyi bir not değil; tam bir not.

 

SSS

Süper östenitik ve standart östenitik paslanmaz çelik arasındaki fark nedir??

Süper östenitik paslanmaz çelikler, krom gibi daha yüksek düzeyde alaşım elementleri içerir., nikel, molibden, ve nitrojen gibi geleneksel kalitelere göre 304 ve 316L.

Bu eklemeler çukurlaşmaya karşı direnci artırır, çatlak korozyonu, ve bazı agresif kimyasal ortamlar.

Fakat, aynı zamanda malzeme maliyetlerini de arttırırlar ve kaynak ve imalat işlemlerini daha zorlu hale getirebilirler.

öyle mi 254 SMO 904L'den daha iyi?

Zorlu klorür ve deniz suyu ortamları için, 254 SMO, daha yüksek molibden ve nitrojen içeriğinden dolayı genel olarak oyuklanma ve çatlak korozyonuna karşı 904L'den daha iyi direnç sağlar.

Fakat, 904L, uygun sülfürik asit ve seyreltik fosforik asit ortamlarında daha ekonomik ve teknik bir seçim olabilir.

Doğru seçim, basit bir genel sıralamadan ziyade korozyon mekanizmasına ve proses koşullarına bağlıdır..

öyle mi 654 SMO'dan daha iyi 254 Biz?

654 SMO genellikle daha fazla krom içerdiğinden lokal korozyona karşı daha yüksek direnç sunar, molibden, ve nitrojen. Tipik PREN değeri en az 56, yaklaşık 42-43 ile karşılaştırıldığında 254 Biz.

Bu nedenle daha agresif klorür ortamlarına adaydır. Fakat, daha yüksek maliyeti ve daha zorlu üretim gereksinimleri, hizmet koşullarının yükseltmeyi haklı kıldığı durumlarda kullanılması gerektiği anlamına gelir.

Olabilmek 254 SMO deniz suyunda kullanılacak?

Evet. 254 SMO, yüksek molibden ve nitrojen içeriği nedeniyle deniz suyu sistemlerinde yaygın olarak kabul edilmektedir..

Fakat, uygunluk deniz suyu sıcaklığına bağlıdır, klorlama, akış koşulları, ve çatlak geometrisi.

Contalı bağlantılar ve durgun alanlar, aşağıdaki gibi daha yüksek dirençli bir malzeme gerektirebilir: 654 SMO veya uygun şekilde tasarlanmış korozyona dayanıklı kaplama.