Príruby S31803: Špecifikácia ASTM A182 Grade F51 a tlak-Teploty

S31803 prírubysú vyrábané podľa ASTM A182 ako Grade F51 - z kovanej duplexnej nehrdzavejúcej ocele (UNS S31803, pôvodná "2205" chémia) s približne dvojnásobnou pevnosťou ako 316L a dobrou odolnosťou voči chloridom. Ich tlak{6}}teplotné hodnoty sa riadia pravidlami pre skupinu materiálov ASME B16.5: pri okolitej teplote má príruba triedy 150 F51 hodnotu približne 275 psi, trieda 300 približne 720 psi a trieda 600 približne 1 440 psi, pričom hodnoty sa znižujú so zvyšujúcou sa teplotou.

Jednou vetou: príruba S31803 / F51 je kovaná duplexná príruba s vysokou -pevnosťou a odolnosťou proti korózii-, ktorej rozmery pochádzajú z normy ASME B16.5 a ktorej prípustný pracovný tlak pochádza z tabuliek hodnotenia teploty tlaku- ASME B16.5 pre skupinu duplexných materiálov.

Kľúčové poznatky

• S31803=UNS S31803; ekvivalentná kovaná-trieda príruby v ASTM A182 je F51. Novšia, prísnejšia verzia je UNS S32205 / A182 F60.
• ASTM A182 sa vzťahuje na príruby kovaných alebo valcovaných zliatin-oceľových rúr, kované armatúry a ventily/časti; F51 je duplexná položka v tomto štandarde.
• Typical F51 properties: yield >= 450 MPa (65 ksi), tensile >= 620 MPa (90 ksi), tvrdosť<= 290 HB, ferrite 35-65%.
• Rozmery zodpovedajú ASME B16.5 (NPS 1/2-24) a ASME B16.47 (NPS 26-60); tlak-teplota sa riadi ASME B16.5.
• Hodnotenia (reprezentatívne): Trieda 150 ~ 275 psi, Trieda 300 ~ 720 psi, Trieda 600 ~ 1 440 psi pri okolitej teplote, znížené s teplotou.
• Príruby F51 potrebujú žíhanie v roztoku (~1040 °C) + rýchle kalenie a zodpovedajúce duplexné zváranie (ER2209), aby si zachovali pevnosť a odolnosť proti korózii.

Čo je S31803 a ASTM A182 Grade F51?

S31803 je číslo UNS pre originálnu nerezovú oceľ Duplex 2205; ak sa táto chémia dodáva ako kovaná príruba, armatúra alebo časť ventilu, je označená ASTM A182 Grade F51. F60 je novšia, prísnejšia verzia (UNS S32205).

Duplexná nehrdzavejúca oceľ má približne 50/50 zmes austenitu a feritu. S31803 bola prvá široko používaná trieda "2205"; S32205 sprísnil rozsahy dusíka a molybdénu pre konzistentnejšiu odolnosť proti korózii. Vo forme príruby sú obe pokryté normou ASTM A182 - F51 pre S31803 a F60 pre S32205. Väčšina závodov dnes dodáva F60 (S32205), ale "F51 / S31803" zostáva bežným štítkom obstarávania.

Čo pokrýva ASTM A182?

ASTM A182 je štandardná špecifikácia pre kované alebo valcované príruby z-oceľovej zliatiny, kované armatúry a ventily a diely pre vysokoteplotné-prevádzky; Stupeň F51 je duplexný nerezový vstup a definuje chémiu, mechanické vlastnosti, tepelné spracovanie, rozmery (podľa ASME B16.5 atď.), značenie a testovanie.

A182 nenastavuje rozmery čela príruby sám o sebe - tie pochádzajú z ASME B16.5 (a B16.47 pre veľké veľkosti). A182 určuje materiál: z čoho je kovanie vyrobené a aké pevné musí byť. Pre F51 odkazuje na duplexnú chémiu a minimálnu výťažnosť/ťažnosť 450 MPa / 620 MPa.

F51 Požiadavky na chemické zloženie (ASTM A182)

F51 (S31803) musí podľa tepelnej analýzy spĺňať približne 21-23 % chrómu, 4,5 – 6,5 % niklu, 2,5 – 3,5 % molybdénu a 0,08 – 0,20 % dusíka, s uhlíkom obmedzeným na 0,030 % – to, čo dáva duplexu odolnosť a dusík.

Poznámka: F60 (S32205) sprísňuje Mo na 3,0-3,5% a N na 0,14-0,20%, čím sa zvýši minimálna PREN. Vždy si overte skutočnú MTR oproti objednanej triede.

F51 Mechanické vlastnosti (ASTM A182)

Minimálne mechanické vlastnosti pre výkovky F51: pevnosť v ťahu 620 MPa (90 ksi), medza klzu 450 MPa (65 ksi), ťažnosť 25 % a tvrdosť nepresahujúca 290 HB - zhruba dvojnásobok klzu 316L.

Tepelné spracovanie a feritová rovnováha

Príruby F51 sa dodávajú v roztoku-žíhané pri minimálnej teplote asi 1040 °C (1900 °F), po čom nasleduje rýchle ochladenie; toto rozpúšťa škodlivé fázy a uzamyká rovnováhu 35-65% ferit/austenit, ktorá dáva duplexu jeho vlastnosti.

Roztokové žíhanie je povinné -, zabraňuje sigma fáze a 475 °C skrehnutiu a obnovuje odolnosť proti korózii po kovaní. Obsah feritu musí zostať v rozmedzí 35-65%; príliš veľa feritu znižuje húževnatosť a zvárateľnosť, príliš málo znižuje pevnosť a odolnosť SCC. Overte pomocou feritového osciloskopu a PMI pri vstupnej kontrole.

Rozmery príruby (ASME B16.5)

Príruby S31803 / F51 sú dimenzované presne ako všetky príruby ASME B16.5 - trieda materiálu nemení geometriu, iba triedu tlakovej-teploty a zliatinu. Bežné typy tvárí sú RF, FF a RTJ v triedach 150, 300, 600, 900, 1500 a 2500.

Pretože rozmery zodpovedajú ASME B16.5, príruba F51 je priamou rozmerovou náhradou za prírubu z uhlíkovej -oceľovej ocele alebo príruby 316 rovnakej triedy NPS, triedy a typu plochy -, meníte iba materiál a jeho povolený tlak. (Pozrite si tabuľky rozmerov príruby WN v našej sprievodnej príručke pre NPS 1/2-24.)

Hodnoty tlakovej{0}teploty (ASME B16.5)

Prípustný pracovný tlak príruby F51 sa odčíta z tabuľky tlakových{2}}teplotných hodnôt ASME B16.5 pre skupinu duplexných materiálov; reprezentatívne hodnoty sú približne 275 psi (Trieda 150), 720 psi (Trieda 300) a 1 440 psi (Trieda 600) pri okolitej teplote, pričom sa s rastúcou teplotou znižuje.

Tieto hodnoty sa vzťahujú len na prírubu a predpokladajú správny dizajn (správne tesnenie, skrutky a montáž). Hodnoty uvedené nižšie reprezentujú skupinu duplexných materiálov ASME B16.5 a mali by byť potvrdené podľa aktuálneho vydania ASME B16.5 a údajov výrobcu pre konkrétnu triedu a teplotu.

Praktický strop: duplexné príruby sú normálne obmedzené na približne 300 °C (570 °F) nepretržitej prevádzky, aby sa zabránilo vytváraniu sigma-fázy; nad tým zvážte vysokoteplotnú-austenitickú alebo niklovú zliatinu. Pri teplote nižšej ako -40 °C overte materiál testovaný na nárazy pre službu.

Príruby F51 vs F60 vs 316L

Pre príruby: F51/F60 (duplex) poskytuje približne 2-násobok výťažku 316L a lepšiu odolnosť voči chloridom pri skromných nákladoch; F60 sa uprednostňuje pred F51, keď je potrebná maximálna korózna rezerva; 316L zostáva voľbou tam, kde nad pevnosťou dominuje tvarovateľnosť a najnižšia cena.

Zváranie a výroba prírub F51

Zvárajte príruby F51 zodpovedajúcim duplexným plnivom (ER2209 pre rodinu 2205), regulujte tepelný príkon na 0,5-2,5 kJ/mm, udržiavajte interpass pod 150 °C a po zváraní morejte/pasivujte, aby sa zachovala korózna rezerva.

1. Výplň: ER2209 (zodpovedajúci duplex) udržuje PREN a fázovú rovnováhu.
2. Tepelný príkon: 0,5-2,5 kJ/mm; príliš horúce tvorí sigma, príliš studené zanecháva prebytočný ferit.
3. Interpass: pod 150 °C; vyhnite sa opakovanému ohrevu tej istej zóny.
4. Post-zvar: morenie + pasivácia obnoví pasívny film; samotné brúsenie je nedostatočné.
5. Nikdy sa-neuvoľňujte v pásme 600 – 900 °C; iba úplné rozpúšťacie žíhanie + v prípade potreby ochladzovanie.

Často kladené otázky

Otázka: Je S31803 rovnaký ako F51?

A: S31803 je číslo zliatiny UNS; F51 je ASTM A182 kovaný-produkt pre rovnakú chémiu. Pri obstarávaní príruby „príruba S31803“ a „príruba A182 F51“ znamenajú rovnaký duplexný materiál 2205.

Otázka: Aký je rozdiel medzi F51 a F60?

Odpoveď: Obidve sú kované triedy Duplex 2205. F51=UNS S31803 (pôvodná chémia); F60=UNS S32205 (pevnejší dusík a molybdén pre vyššiu PREN a lepšiu odolnosť proti korózii). F60 sa vo všeobecnosti uprednostňuje pre nové obstarávanie.

Otázka: Aký tlak dokáže udržať príruba triedy 300 F51?

Odpoveď: Pri teplote okolia má duplexná príruba triedy 300 menovitý pracovný tlak približne 720 psi podľa ASME B16.5; hodnotenie klesá so zvyšujúcou sa teplotou (asi 605 psi pri 149 °C, 485 psi pri 315 °C). Potvrďte podľa aktuálneho kódu.

Otázka: Môžu byť príruby F51 použité v morskej vode?

Odpoveď: Áno pre studenú, tečúcu morskú vodu pod približne 30-35 °C v štrbinových zónach a pod približne 60 °C pre limity-korózie napätím; pre teplú morskú vodu alebo morskú vodu s vysokým obsahom chloridov prejdite na Super Duplex 2507 (F53/F55).

Otázka: Aká je maximálna prevádzková teplota pre príruby F51?

Odpoveď: Normálne približne 300 °C (570 °F) nepretržite, aby sa predišlo krehnutiu sigma-fázy. Hodnotiace tabuľky ASME B16.5 siahajú vyššie, ale materiálový limit by sa mal riadiť duplexnou službou.

Otázka: Potrebujú príruby F51 zmierniť napätie?

A: No. Never stress-relieve in the 600-900 deg C band (it causes sigma). Only a full solution anneal (>= 1040 °C) plus rýchle ochladenie je vhodné, ak je potrebné tepelné spracovanie.