ASTM A790 UNS S32750 Super Duplex caurule atsāļošanai: īpašības un izvēle

Kas ir ASTM A790 UNS S32750 Super Duplex Pipe?

ASTM A790 ir specifikācija bezšuvju un taisnām -šuvēm metinātām ferīta-austenīta (dupleksa) nerūsējošā tērauda caurulēm vispārējai korozijai, aptverot izmērus no NPS 1/8 līdz NPS 30. UNS S32750, plaši pazīstams kā hroma sakausējums, ir 2 % superduplekss, kura sastāvs ir 5 %. 7% niķeļa un 4% molibdēna plus slāpeklis, veidojot mikrostruktūru aptuveni vienādās daļās ferīta un austenīta. Dupleksā struktūra rada kombināciju, ko nevar saskaņot ne austenīta, ne ferīta kategorijas: tecēšanas robeža ir aptuveni divas reizes lielāka par 316L tipa tecēšanas robežu, kā arī ļoti augsta izturība pret hlorīda punktveida veidošanos, plaisu koroziju un sprieguma korozijas plaisāšanu.

Ķīmiskais sastāvs un mikrostruktūra (ASTM A790)

Elements	UNS S32750 (masas procenti)
Ogleklis (C)	0,030 maks
Silīcijs (Si)	0,80 maks
Mangāns (Mn)	1,20 maks
Fosfors (P)	0,035 maks
Sērs (S)	0,020 maks
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)	0,50 maks

Slāpeklis ir galvenais superdupleksa veiktspējas elements: tas stabilizē austenītu, paaugstina pretestību pret iedobēm un palielina izturību. Punktu pretestības ekvivalentais skaitlis, kas aprēķināts kā PREN=Cr + 3.3 x Mo + 16 x N, ir aptuveni 42 S32750, kas ir daudz augstāks par vērtībām 2205 duplekss (apmēram 35) un 316L (apmēram 25).

Mehāniskās īpašības un piegādes stāvoklis

Īpašums	Prasība (ASTM A790)
Stiepes izturība, min	800 MPa (116 ksi)
Rašanās spēks, min	550 MPa (80 ksi)
Pagarinājums, min	15%
Cietība, maks	32 HRC (310 HBW)

Caurule tiek piegādāta šķīdumā{0}}atlaidinātā stāvoklī: uzkarsēta līdz 1880-2060 °F (1025–1125 °C) un ātri atdzesēta ūdenī. Šī apstrāde izšķīdina sekundārās fāzes un atjauno līdzsvarotu ferīta-austenīta struktūru, kas ir būtiska izturībai pret koroziju. Bezšuvju caurules parasti ražo ar karstu vai aukstu apstrādi, un metinātas caurules, veidojot sloksni vai plāksni ar taisnu garenmetinājumu; abām veidlapām jāatbilst specifikācijas hidrostatiskās pārbaudes un nesagraujošās pārbaudes prasībām.

Kāpēc S32750 atsāļošanas pakalpojumam

Atsāļošanas iekārtas pārvieto lielu daudzumu karsta, ar skābekli piesātināta, hlorīda{0}}bagāta jūras ūdens — kombinācija, kas agresīvi uzbrūk parastajam nerūsējošajam tēraudam, radot punktveida un plaisu koroziju. S32750 ir izturīgs pret šiem mehānismiem pat paaugstinātā temperatūrā, tāpēc to izmanto jūras ūdens ieplūdes un sālsūdens cauruļvadiem, iztvaicētāja un siltummaiņa caurulēm, augstspiediena reversās osmozes cauruļvadiem un sūkņa un vārsta komponentiem. Tā augstā izturība pieļauj plānākas sienas nekā austenīta alternatīvas, samazinot svaru un materiāla tilpumu, un tā izturība pret hlorīda sprieguma korozijas plaisāšanu novērš galveno austenīta caurules atteices režīmu karstā jūras ūdens apkalpošanā. Daudzfunkciju destilācijas un reversās osmozes sistēmās S32750 cauruļvadiem ir pierādīts ilgs kalpošanas laiks ar minimālu apkopi, un galīgo projektēto kalpošanas laiku nosaka sienas biezums, plūsmas ātrums un specifiskā ūdens ķīmiskā sastāva.

Izgatavošana, metināšana un termiskā apstrāde

S32750 metināšanai ir nepieciešamas kontrolētas procedūras: zema siltuma padeve, caurlaides temperatūra ierobežota līdz aptuveni 300 °F (150 °C) un atbilstošs superdupleksa sastāva pildmetāls, parasti 25Cr-9Ni-4Mo-N tips. Metināšanas zonai jābūt aizsargātai ar inertu gāzi, tostarp slāpekli saturošu gāzi uz saknes, lai saglabātu austenīta-ferīta līdzsvaru. Pēc metināšanas ir jāpārbauda siltuma ietekmētās zonas fāzes līdzsvars, un ir nepieciešama pilna šķīduma atkausēšana un rūdīšana, ja pakalpojums prasa maksimālu izturību pret koroziju. Tā kā dupleksajiem tēraudiem ir nosliece uz sigmas fāzes trauslumu, ja tos lēni atdzesē, jebkurai karstai formēšanai vai termiskai apstrādei ir jāseko ātrai dzēšanai ar ūdeni.

Bieži uzdotie jautājumi

Kāda ir atšķirība starp UNS S32750 un UNS S32760 (F55)?

Abas ir super dupleksās klases ar līdzīgu izturību. S32760 pievieno apzinātu varu (0,5{5}}1,0%) un volframu (0,5-1,0%) un izmanto nedaudz mazāk molibdēna (3-4%), kas uzlabo izturību ļoti agresīvā hlorīdu bagātā un skābā vidē. S32750 ir nedaudz augstāka norādītā stiepes izturība; S32760 bieži tiek dota priekšroka visprasīgākajiem jūras un ķīmiskajiem pienākumiem.

Kāpēc S32750 sauc par superduplekso nerūsējošo tēraudu?

Termins superduplekss attiecas uz punktveida pretestības ekvivalentu skaitli, kas pārsniedz 40. Ar aptuveni 42 PREN S32750 piedāvā ievērojami labāku hlorīda punktveida un plaisu korozijas izturību nekā standarta dupleksa klases, piemēram, 2205.

Vai S32750 cauruli var metināt bez pēc-metināšanas termiskās apstrādes?

Metinātos savienojumus, kas izgatavoti ar atbilstošu pildvielu un kontrolētu siltuma ievadi, var izmantot kā{0}}metinātā stāvoklī daudzos pakalpojumos, taču metinājuma un siltuma-skartajai zonai ir jāatbilst nepieciešamajam fāzes līdzsvaram un korozijas veiktspējai, kas ir pārbaudīta ar testēšanu. Šķīduma atkausēšana un rūdīšana atjauno labākās īpašības.

Kāda ir S32750 maksimālā darba temperatūra?

Superdupleksās pakāpes parasti ir ierobežotas līdz aptuveni 575{4}}600 °F (300–315 °C) nepārtrauktai darbībai, jo ekspozīcija virs šī diapazona var veicināt trausluma fāzes. S32750 nav karstumizturīga klase; tā vērtība ir izturība plus izturība pret koroziju apkārtējās vides temperatūrā līdz mērenai.

Vai S32750 ir pieejams kā bezšuvju caurule?

Jā. ASTM A790 attiecas gan uz bezšuvju, gan metinātām S32750 caurulēm, kas ražotas ar karsto vai auksto apstrādi bezšuvju gadījumā un ar sloksnes vai plākšņu formēšanu ar garenvirziena metināšanu metinātas caurules gadījumā, gan piegādātā šķīduma atkvēlināta, gan rūdīta.

Kuri standarti attiecas uz S32750 citās formās, izņemot caurules?

Plāksne, loksne un sloksne ir pārklāta ar ASTM A240, caurule ir A790 un A928 (metināta, ar pildvielu), veidgabali ir A815, bet stieņi - A276 un A479. Atbilstošais Eiropas apzīmējums ir EN 1.4410 (X2CrNiMoN25-7-4).