ASTM A790 UNS S32750, plaši pazīstams kā Super Duplex 2507, ir augstas veiktspējas ferīta-austenīta nerūsējošais tērauds, kas izstrādāts visprasīgākajām rūpnieciskajām vidēm. Šī superdupleksā klase apvieno izcilu izturību pret koroziju ar ļoti augstu mehānisko izturību, padarot to par vēlamo materiālu naftas un gāzes, ķīmiskās apstrādes, jūras un atsāļošanas vajadzībām. Sakausējuma unikālā divfāzu -mikrostruktūra - aptuveni vienādās proporcijās austenīta un ferīta - nodrošina īpašības, kuras neviena no fāzēm nevar sasniegt atsevišķi.
Šajā rakstā ir sniegts visaptverošs ASTM A790 UNS S32750 caurules tehniskais pārskats, kas aptver tās ķīmisko sastāvu, mehāniskās īpašības, izturību pret koroziju, ražošanas standartus, testēšanas prasības un tipiskus lietojumus.
Kas ir ASTM A790?
ASTM A790 ir Amerikas Testēšanas un materiālu biedrības standarta specifikācija bezšuvju un metinātām ferīta/austenīta (dupleksajām) nerūsējošā tērauda caurulēm. Tas nosaka sastāva un mehānisko īpašību prasības bezšuvju un taisnām{2}}šuves metinātām caurulēm, kā arī attiecas uz termisko apstrādi, ražošanas procesu, paraugu ņemšanu un testēšanu, kā arī produktu marķēšanu. Standarts attiecas gan uz standarta dupleksajām kategorijām (piemēram, S31803 un S32205), gan superdupleksajām kategorijām (piemēram, S32750 unS32760), padarot to par primāro cauruļu specifikāciju dupleksajam nerūsējošajam tēraudam naftas un gāzes, ķīmiskajā un jūras rūpniecībā.
Visām ASTM A790 caurulēm jābūt šķīdinātām un rūdītām, lai sasniegtu mērķa austenīta-ferīta līdzsvaru, parasti 40–60% ferīta. S32750 ir nepieciešama šķīduma atkausēšana vismaz 1025 grādu temperatūrā, kam seko ūdens dzēšana vai ātra dzesēšana ar citiem līdzekļiem.
UNS S32750 ķīmiskais sastāvs
| Elements | Sastāva diapazons (%) |
|---|---|
| Ogleklis (C), maks | 0.030 |
| Mangāns (Mn), maks | 1.20 |
| Fosfors (P), maks | 0.035 |
| Sērs (S), maks | 0.020 |
| Silīcijs (Si), maks | 0.80 |
| Hroms (Cr) | 24.0 – 26.0 |
| Niķelis (Ni) | 6.0 – 8.0 |
| Molibdēns (Mo) | 3.0 – 5.0 |
| Slāpeklis (N) | 0.24 – 0.32 |
| Varš (Cu), maks | 0.50 |
Mehāniskās īpašības
| Īpašums | Prasība |
|---|---|
| Stiepes izturība, min | 116 ksi (800 MPa) |
| Ienesīgums (nobīde 0,2%), min | 80 ksi (550 MPa) |
| Pagarinājums, min | 15% |
| Cietība, maks (HBW) | 300 |
| Cietība, max (HRC) | 32 |
Izturība pret koroziju
UNS S32750 izturība pret koroziju ir tā raksturīgākā īpašība. Ar aptuveni 42 PREN šī superdupleksā pakāpe nodrošina izcilu veiktspēju agresīvā vidē:
Punktu un spraugu korozija:Standartizētā dzelzs hlorīda testēšanā saskaņā ar ASTM G48 2205 parasti iztur bedru rašanos līdz 35 grādiem, bet 2507 iztur līdz 65 grādiem. Šī 30 grādu robeža nosaka, kādās vidēs katra klase var droši rīkoties.
Sprieguma korozijas plaisāšana (SCC):S32750 ir lieliska izturība pret hlorīda-izraisītu sprieguma korozijas plaisāšanu, kas ir būtiska īpašība operācijām jūrā, skābās dabasgāzes un jūras ūdens atsāļošanā.
Vispārējā korozija:Sakausējums ir ļoti izturīgs pret organisko skābju koroziju. 10% skudrskābē un 50% etiķskābē korozijas ātrums ir mazāks par 0,05 mm/gadā, turpretim ASTM 316L tādos pašos apstākļos korozijas ātrums pārsniedz 0,2 mm/gadā.
Kritiskā urbšanas temperatūra:S32750 CPT 6% FeCl3 ir aptuveni 65 grādi, salīdzinot ar ~ 35 grādiem 2205 dupleksam.
Termiskā apstrāde un mikrostruktūra
Pareiza termiskā apstrāde ir būtiska, lai panāktu optimālu austenīta un ferīta fāzes līdzsvaru UNS S32750. Caurules termiski apstrādā 1025–1125 grādu (1880–2060 ° F) temperatūrā un atdzesē, ātri atdzesējot ūdenī vai ar citiem līdzekļiem.
Pētījumi ir parādījuši, ka, ja šķīduma apstrādes temperatūra ir 1050 grādi, attiecība / tuvojas 1:1, iegūstot izcilas kopējās īpašības. Temperatūrā, kas zemāka par 1000 grādiem, σ fāze (sigmas fāze) pastāv uz / graudu robežām un ferīta graudos, kas ievērojami pasliktina stingrību un izturību pret koroziju. Temperatūrā virs 1050 grādiem Cr₂N izgulsnējas ferītā un pakāpeniski aug un rupjas, arī samazinot veiktspēju.
Sabalansētais 2507 ķīmiskais sastāvs rada mikrostruktūru, kas satur aptuveni vienādu daudzumu ferīta un austenīta pēc atkausēšanas aptuveni 1050-1125 grādu temperatūrā. Ferīta saturs, kas pārsniedz 70%, samazina stingrību un pretestību punktos, bet saturs, kas mazāks par 25%, samazina SCC izturību.
Ražošanas un testēšanas prasības
| Pārbaude | Prasība |
|---|---|
| Stiepes pārbaude | Viens katrā partijā (šķērsvirzienā vai garenvirzienā) |
| Izlīdzināšanas tests | Nepieciešams metinātām caurulēm |
| Cietības tests | Obligāti |
| Hidrostatiskais tests | Pie spiediena atbilstoši standarta formulai (var aizstāt ar NDE) |
| NDT | Virpuļstrāvas vai ultraskaņas testēšana (UT) metinātām šuvēm |
| Korozijas tests | ASTM A923 (A, B vai C metode) |
ASTM A790 UNS S32750 pielietojumi
UNS S32750 augstā izturība un izturība pret koroziju padara to piemērotu dažādām skarbām vidēm, tostarp hlorīdu un sulfīdu pakalpojumiem:
Nafta un gāze:Jūras augšpuses un zemūdens cauruļvadi, dziļūdens stāvvadi, skābo pakalpojumu lietojumprogrammas, naftas un gāzes izpēte un ārzonas platformas
Jūras vide:Jūras ūdens atsāļošana, jūras inženierija, kuģu būve
Ķīmiskā apstrāde:Ķīmisko procesu rūpnīca, ķīmiskā pārstrāde, transportēšana un uzglabāšana, piesārņojuma kontroles iekārtas
Celuloze un papīrs:Celulozes un papīra ražošana
Citas nozares:Siltummaiņi, ūdens attīrīšanas iekārtas, pārtikas pārstrāde, farmācijas rūpniecība
Sakausējums ir īpaši svarīgs, lai izturētu pret punktveida koroziju, plaisu koroziju un sprieguma korozijas plaisāšanu, ko izraisa hlorīdi operācijās jūrā, skābā dabasgāze un jūras ūdens atsāļošana.
Salīdzinājums: 2205 pret 2507
| Īpašums | 2205 (S32205) | 2507 (S32750) |
|---|---|---|
| Klasifikācija | Standarta duplekss | Super duplekss |
| Chromium | 22.0-23.0% | 24.0-26.0% |
| Niķelis | 4.5-6.5% | 6.0-8.0% |
| Molibdēns | 3.0-3.5% | 3.0-5.0% |
| Slāpeklis | 0.14-0.20% | 0.24-0.32% |
| PREN (parasti) | 34-36 | 42-43 |
| Izneses stiprums, min | 450 MPa | 550 MPa |
| Stiepes izturība, min | 620 MPa | 795 MPa |
| CPT 6% FeCl3 | ~35 grādi | ~65 grādi |
| Relatīvās izmaksas | Pamatlīnija | 30-50% prēmija |
Bieži uzdotie jautājumi
Kāda ir atšķirība starp ASTM A790 un ASTM A789?
ASTM A790 aptver bezšuvju un metinātas ferīta/austenīta (dupleksa) nerūsējošā tērauda caurules vispārējai korozijai, savukārt ASTM A789 aptver metinātas un bezšuvju ferīta/austenīta nerūsējošā tērauda siltummaiņa caurules. Abās specifikācijās ir iekļauts UNS S32750.
Kāda ir UNS S32750 maksimālā darba temperatūra?
Maksimālā darba temperatūra parasti ir ieteicama kā 315 grādi (600 grādi F). Tomēr VdTÜV standarts iesaka 2507 maksimālo darba temperatūru 250 grādi.
Vai UNS S32750 var metināt?
Jā, UNS S32750 ir laba metināmība. Tomēr metināšanai ir nepieciešama kontrolēta siltuma padeve (parasti 0,5-2,5 kJ/mm) un slāpekļa-bagātināta aizsarggāze (N₂ + Ar), lai uzturētu pareizu austenīta-ferīta līdzsvaru. 2507. klase ar augstāku sakausējuma saturu ir jutīgāka pret starpmetālu nokrišņiem, ja siltuma padeve ir pārmērīga vai starpplūsmas temperatūra pārsniedz 150 grādus. Metināšanas procedūras kvalifikācijai 2507 nepieciešama stingrāka kontrole un plašāka pārbaude.
Kādas ir UNS S32750 līdzvērtīgās kategorijas?
UNS: S32750
LV numurs: 1.4410
LV Nosaukums: X 2 CrNiMoN 25-7-4
SS: 2328
Parastais nosaukums: Super Duplex 2507
Kalšanas pakāpe: ASTM A182 F53
Secinājums
ASTM A790 UNS S32750 Super Duplex nerūsējošā tērauda caurule ir augstākā līmeņa dupleksā nerūsējošā tērauda tehnoloģija. Tā unikālā augsta hroma, molibdēna un slāpekļa satura kombinācija nodrošina aptuveni 42 PREN, nodrošinot izcilu izturību pret punktveida koroziju, plaisu koroziju un sprieguma korozijas plaisāšanu hlorīdu{4}}gultņu vidē. Ar minimālo tecēšanas robežu 550 MPa un stiepes izturību 800 MPa, S32750 piedāvā ievērojamus svara ietaupījumus, izmantojot plānākas sienas daļas ar tādu pašu konstrukcijas spiedienu. Prasīgiem lietojumiem naftas un gāzes, ķīmiskās apstrādes, atsāļošanas un kuģniecības inženierzinātnēs ASTM A790 UNS S32750 ir izvēles materiāls inženieriem, kuriem nepieciešama bezkompromisa veiktspēja agresīvākajā vidē.
