ASTM A790 UNS S32750 super duplexná rúrka z nehrdzavejúcej ocele, tiež známa ako Duplex 2507, je vysokovýkonná-feritická/austenitická duplexná zliatina.
S32750 spája výhody oboch nehrdzavejúcich ocelí: minimálnu medzu klzu až 55 MPa a vynikajúcu odolnosť proti korózii. Jeho zloženie 25 % chrómu, 7 % niklu a 4 % molybdénu mu dáva ekvivalentnú hodnotu bodovej korózie presahujúcu 40. To poskytuje vynikajúcu odolnosť proti bodovej korózii, štrbinovej korózii a praskaniu koróziou pod napätím, najmä v prostrediach s vysokým-vysokým{8}}tlakom bohatým na chloridy.
Super duplex 2507 je vhodnou alternatívou k tradičnej austenitickej nehrdzavejúcej oceli pre náročné servisné aplikácie.
ASTM A790S32750 Špecifikácie
ASTM A790 UNS S32750 super duplexná nehrdzavejúca oceľ, označená ako Super Duplex 2507, zodpovedá rozmerom štandardov ako ASME B36.19M alebo ASME B36.10M. Jeho priemer a hrúbka steny sú rovnaké ako u štandardných rúr z nehrdzavejúcej ocele.
Špecifikácia ASTM A790 definuje materiál (superduplexná oceľ S32750), pričom rozmery a hrúbka steny sú určené normami ako ASME. Nasleduje tabuľka niektorých rozmerov na základe normy ASME B36.19M, ktorá zahŕňa bežnéPlány 10S, 40S a 80S:
|
Nominálna veľkosť potrubia (NPS) |
Nominálny priemer (DN) |
Vonkajší priemer (mm) |
Rozvrh |
Nominálna hrúbka steny (mm) |
|
1/2'' |
DN 15 |
21.3 |
10S |
2.11 |
|
40S |
2.77 |
|||
|
80S |
3.73 |
|||
|
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
1'' |
DN 25 |
33.4 |
10S |
2.77 |
|
40S |
3.38 |
|||
|
80S |
4.55 |
|||
|
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
2}' |
DN 50 |
60.3 |
10S |
2.77 |
|
40S |
3.91 |
|||
|
80S |
5.54 |
|||
|
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
4'' |
DN 100 |
114.3 |
10S |
3.05 |
|
40S |
6.02 |
|||
|
80S |
8.56 |
|||
|
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
6'' |
DN 150 |
168.3 |
10S |
3.40 |
|
40S |
7.11 |
|||
|
80S |
10.97 |
|||
|
--- |
--- |
--- |
--- |
--- |
|
8" |
DN 200 |
219.1 |
10S |
3.76 |
|
40S |
8.18 |
|||
|
80S |
12.70 |
ASTM A790 S32750Rozsahy kľúčových rozmerov a popisy
Nominálna veľkosť potrubia (NPS) Rozsah: 1/8" až 24" alebo väčší. Bezšvíkové rúry UNS S32750 sa bežne nachádzajú v rozsahu 1/2" NB až 12" NB.
Hrúbka steny (plán): Bežné plány zahŕňajú 5S, 10S, 40S, 80S, 120, 160, XS (extra silný) a XXS Double Extra silný.
Vonkajší priemer (OD): V rámci konkrétneho potrubia NPS je vonkajší priemer (OD) pevný. Napríklad vonkajší priemer 2" potrubia NPS je vždy 60,3 mm (2,375 palca), bez ohľadu na plán.
Vnútorný priemer (ID): Vnútorný priemer sa zmenšuje so zvyšovaním hrúbky steny.
Použitie: Super duplexná oceľ ASTM A790 S32750 sa často používa v náročných triedach hrúbky steny (ako je SCH 80 alebo SCH160), aby sa vyrovnala s vysokým tlakom a vysokým obsahom chloridov vďaka svojej vysokej pevnosti a vynikajúcej odolnosti proti korózii.
Super duplexné potrubie ASTM A790S32750Technické parametre
Nižšie je uvedená tabuľka chemického zloženia, mechanických vlastností a fyzikálnych vlastností super duplexnej ocele ASTM A790 UNS S32750.
Chemické zloženie Super Duplex S32750
|
Zloženie |
Obsah, % hmotn |
|
C |
Menšie alebo rovné 0,030 |
|
Mn |
Menšie alebo rovné 1,20 |
|
P |
Menšie alebo rovné 0,035 |
|
S |
Menšie alebo rovné 0,020 |
|
Si |
Menšie alebo rovné 0,80 |
|
Ni |
6.0 - 8.0 |
|
Cr |
24.0 - 26.0 |
|
Mo |
3.0 - 5.0 |
|
N |
0.24 - 0.32 |
|
Cu |
Menšie alebo rovné 0,50 |
|
Fe |
Zvyšok |
Fyzikálne vlastnosti Super Duplex S32750
|
Nehnuteľnosť |
Typická hodnota |
Teplota |
|
Hustota |
7,81 g/cm3 |
- |
|
Modul pružnosti |
199 x 10^3 GPa |
20 stupňov |
|
Koeficient tepelnej rozťažnosti |
13,5 µm/m· stupňa |
20-100 stupňov |
|
Tepelná vodivosť |
14.2 W/m·K |
20 stupňov |
|
Elektrický odpor |
0.80 µΩ·m |
20 stupňov |
Super Duplex S32750 Mechanické vlastnosti
|
Nehnuteľnosť |
Minimálna hodnota |
|
Pevnosť v ťahu |
800 MPa |
|
Medza klzu |
550 MPa |
|
Predĺženie v 50 mm |
15% |
|
Tvrdosť |
Maximálna hodnota |
|
Tvrdosť, HBW |
300 HBW |
|
Tvrdosť, HRC |
32 HRC |
ASTM A790 S32750 Super DuplexVýroba rúr
1. Primárne tavenie a odlievanie
Výber surovín: Železná ruda a legujúce prvky sú presne vybrané tak, aby konečné chemické zloženie spĺňalo požiadavky S32750.
Tavenie a rafinácia: Suroviny sa tavia v elektrickej peci alebo vákuovej indukčnej peci a nečistoty sa odstraňujú rafináciou. Obsah legujúcich prvkov je presne kontrolovaný, aby sa zabezpečila čistota roztavenej ocele.
Odlievanie: Roztavená oceľ sa zvyčajne kontinuálne odlieva do predvalkov alebo dosiek, ktoré slúžia ako surovina pre následnú výrobu rúr.
2. Proces formovania rúr
A. Výroba bezšvíkových rúr: Bezšvíkové rúry nemajú žiadne zvary a sú vhodné pre vysokotlakové-aplikácie.
Prepichovanie: Pevný okrúhly predvalok zahriaty na vysokú teplotu sa otáča a vytláča sa v prepichovacom mlyne, aby sa vytvoril predvalok s dutou rúrkou.
Valcovanie a predlžovanie: Valcovanie/extrúzia za tepla: Predvalok prechádza cez tŕňový mlyn alebo extrudér, aby sa zmenšil vonkajší priemer a hrúbka steny na požadované rozmery.
Ťahanie za studena/valcovanie za studena: Pri rúrach vyžadujúcich vyššiu rozmerovú presnosť sa po valcovaní za tepla vykonáva viacero krokov spracovania za studena, aby sa ďalej zmenšili rozmery a zlepšila sa povrchová úprava. Tepelné spracovanie sa zvyčajne vyžaduje pred každým krokom spracovania za studena.
B. Výroba zváraných rúr: Zvárané rúry sa vyrábajú zváraním plechu alebo pásovej ocele dohromady. Je vhodný pre rúry s-veľkým priemerom.
Tvarovanie: Plochý oceľový plech alebo pás S32750 sa valcuje do valcového tvaru pomocou valcov.
Zváranie: Pomocou automatizovaného procesu zvárania sa okraje rúr zvaria s malým alebo žiadnym pridaním zhodného zvarového materiálu.
Úprava zvarového švu: Zvar môže vyžadovať opracovanie alebo tepelné spracovanie na optimalizáciu vlastností.
3. Konečné tepelné spracovanie
Toto je najdôležitejší krok v procese výroby super duplexnej ocele.
Roztokové žíhanie: Rúra sa zahrieva na vysokú teplotu, aby sa v oceli rovnomerne rozpustili všetky legujúce prvky.
Rýchle chladenie/kalenie vodou: Rýchle chladenie je potom nevyhnutné na zabránenie zrážaniu škodlivých intermetalických fáz a zabezpečenie vytvorenia ideálnej duplexnej mikroštruktúry austenitu a feritu, výsledkom čoho je optimálna odolnosť proti korózii a mechanické vlastnosti.
4. Dokončenie a testovanie
Povrchová úprava: Morenie sa zvyčajne vykonáva na odstránenie povrchových šupín alebo sa vykonáva svetlé žíhanie na udržanie hladkej povrchovej úpravy.
Testovanie: Séria testov kontroly kvality sa vykonáva v prísnom súlade so špecifikáciami ASTM A790, vrátane chemickej analýzy, mechanického testovania, nedeštruktívneho testovania na kontrolu integrity zvaru alebo potrubia, testovania hydrostatickým tlakom a metalografického vyšetrenia na zabezpečenie správneho pomeru duplexnej mikroštruktúry.
S32750 VS S32760
UNS S32750 a UNS S32760 sú super duplexné nehrdzavejúce ocele s extrémne vysokou odolnosťou proti korózii a mechanickou pevnosťou. Mnohé z ich vlastností sú veľmi podobné, existujú však rozdiely:
1. Rozdiel v chemickom zložení
UNS S32760 zámerne obsahuje volfrám a vyšší obsah medi, zatiaľ čo S32750 má zvyčajne veľmi nízky obsah W a ešte nižší obsah Cu.
Konkrétne S32760 typicky obsahuje 0,5 % - 1,0 % W a 0,5 % - 1,0 % Cu, zatiaľ čo S32750 obsahuje nie viac ako 0,5 % Cu.
2. Rozdiel v odolnosti proti korózii
Pridanie volfrámu a medi do S32760 poskytuje vynikajúcu odolnosť proti korózii v určitých korozívnych prostrediach, najmä v tých, ktoré obsahujú kyseliny a vysokú salinitu.
Zatiaľ čo oba materiály majú ekvivalent odolnosti voči jamkovej korózii viac ako 40, S32760 sa považuje za bezpečnejší v aplikáciách zahŕňajúcich vysokú slanosť a určité agresívne chemikálie.
3. Rozdiel medzi aplikáciou a obchodným názvom
S32750, bežne známy ako SAF 2507, je široko používaný v rôznych drsných prostrediach na celom svete, najmä v ropnom a plynárenskom priemysle, odsoľovaní a chemickom priemysle. S32760, tiež známy ako Zeron 100, sa tiež používa v námorných a vysoko korozívnych priemyselných aplikáciách. Pre svoje jemne vyladené zloženie je však niekedy preferovaný pre použitie v náročných prostrediach.
4. Mechanické vlastnosti a rozdiel v špecifikácii
Zatiaľ čo oba materiály majú zvyčajne minimálnu požiadavku na medzu klzu 550 MPa, niektoré špecifikácie môžu vyžadovať vyššie predĺženie pre S32760 a môžu zodpovedať rôznym stupňom kovania ASTM, napríklad S32750 zodpovedá ASTM F53, zatiaľ čo S32760 zodpovedá ASTM F55.
Celkovo sú vysoké úrovne mechanickej pevnosti týchto dvoch materiálov veľmi podobné, pričom rozdiely často vyplývajú z jemného chemického zloženia a špecifických požiadaviek na špecifikácie.
