Čo je materiál dosky AL-6XN?

Úvod

Oceľový plech AL-6XNje super-austenitická nehrdzavejúca oceľ.

Názov "AL-6XN" pochádza z jeho kľúčových vlastností: Al pre zliatinu, 6 pre 6% molybdén a XN pre extra dusík. Oficiálne označenie tejto zliatiny je UNS N08367 a predáva sa aj pod názvami ako INCOLOY® 25-6HN a 6Mo. AL-6XN je registrovaná ochranná známka spoločnosti ATI Properties, LLC, ale mnohé závody vyrábajú ekvivalentný materiál pod označením UNS N08367.

Chemické zloženie platne AL-6XN

Zdroje údajov: Wikipedia, Corrosionpedia, Fushun Special Steel, Lork Alloy

Najdôležitejšou vlastnosťou chémie AL-6XN je kombinácia vysokého obsahu molybdénu (6 %) a dusíka (0,2 %). PREN sa vypočíta pomocou vzorca: PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N. Pre AL-6XN je PREN približne 45, čo je takmer dvojnásobok v porovnaní so štandardnou nehrdzavejúcou oceľou 316L.

Mechanické vlastnosti platne AL-6XN

AL-6XN nie je len odolný proti korózii--je tiež veľmi pevný. Vďaka obsahu dusíka má vyššiu pevnosť v ťahu ako bežné austenitické nehrdzavejúce ocele, pričom si stále zachováva vynikajúcu ťažnosť a rázovú húževnatosť.

Mechanické vlastnosti (izbová teplota, žíhaný stav)

Zdroje údajov: Lork Alloy, SeaTher Technology, TJC Steel

Aký silný je AL-6XN v porovnaní s 316L?

Povolené napätia ASME pre AL-6XN sú až o 75 % vyššie ako pre nehrdzavejúcu oceľ 316L.

Tlaková nádoba, ktorá vyžaduje platňu 316L s hrúbkou 10 mm, môže na zvládnutie rovnakého tlaku potrebovať iba platňu AL-6XN s hrúbkou 6 mm. Náklady na materiál na kilogram môžu byť vyššie, ale celková hmotnosť a objem použitého materiálu môžu byť výrazne nižšie.

Ďalší spôsob, ako pochopiť výhodu pevnosti AL-6XN: AL-6XN je asi o 50 % pevnejší ako štandardná nehrdzavejúca oceľ, pričom si stále zachováva vysokú ťažnosť a rázovú pevnosť.

Fyzikálne vlastnosti platne AL-6XN

Fyzikálne vlastnosti popisujú, ako sa materiál správa bez vonkajších síl,-ako je hustota, bod topenia a ako reaguje na teplo a elektrinu.

Maximálna prevádzková teplota: AL-6XN sa môže používať nepretržite až do približne 800 stupňov F (427 stupňov) podľa pravidiel kódu ASME. To je výrazne vyššie ako u mnohých iných super-austenitických tried, vďaka čomu je AL-6XN vhodný pre vysokoteplotné aplikácie, ako sú výmenníky tepla a technologické zariadenia, ktoré spracovávajú horúce kvapaliny.

Magnetické vlastnosti: AL-6XN je v žíhanom stave nemagnetická, podobne ako nehrdzavejúca oceľ 304 a 316. Vďaka tomu je vhodný pre aplikácie, kde je potrebné zabrániť magnetickému rušeniu, ako sú citlivé elektronické zariadenia alebo lekárske prístroje.

Odolnosť dosky AL-6XN proti korózii

Toto je miesto, kde AL-6XN skutočne žiari. Zliatina bola pôvodne navrhnutá pre aplikácie s morskou vodou a má viac ako 25 rokov overenú službu v najkorozívnejších prostrediach na Zemi.

Čo robí AL-6XN tak odolným voči korózii?

Tri prvky spolupracujú pri ochrane AL-6XN:

Chróm (20–22 %) vytvára na povrchu tenkú, neviditeľnú vrstvu oxidu, ktorá zabraňuje hrdzi a všeobecnej korózii. Ak sa táto vrstva poškriabe,-samolieči-, rýchlo sa pretvorí- v prítomnosti kyslíka.

Molybdén (6–7 %) je kľúčom k boju proti chloridom. Vytvára chemickú bariéru, ktorá bráni chloridovým iónom prenikať cez ochrannú vrstvu oxidu. Bez molybdénu môžu chloridy preniknúť a začať vytvárať jamky.

Dusík (0,18–0,25 %) ďalej posilňuje ochrannú vrstvu a robí materiál ešte odolnejším voči jamkovej a štrbinovej korózii.

Typy korózie Odoláva AL-6XN

Jamková korózia vytvára malé otvory, ktoré môžu rásť a nakoniec preniknúť cez stenu potrubia alebo nádrže. AL-6XN's PREN približne 45 znamená, že dokáže tolerovať oveľa vyššie koncentrácie chloridov a teploty ako 316L pred začiatkom bodkovania. Napríklad, v štúdii horúcej kyseliny octovej s chloridmi, 316L začalo vytvárať jamky len pri 3 ppm chloridov, zatiaľ čo AL-6XN vyžadoval 9 ppm, čo je trojnásobok tolerancie voči chloridom.

Štrbinová korózia sa vyskytuje v tesných priestoroch, kde dochádza k zachyteniu tekutiny, napríklad pod tesneniami alebo medzi priskrutkovanými prírubami. Vysoký obsah molybdénu a dusíka AL-6XN poskytuje výnimočnú odolnosť proti štrbinovému napadnutiu, dokonca aj v stojatej morskej vode.

Korózne praskanie pod napätím (SCC) nastáva, keď sa ťahové napätie kombinuje s korozívnym prostredím. Chloridy sú častou príčinou SZB v štandardných nehrdzavejúcich oceliach. Vysoký obsah niklu (24%) AL-6XN mu dáva praktickú odolnosť voči koróznemu praskaniu chloridom, čo znamená, že jednoducho nepraská v prostredí chloridu sodného, ​​kde by 304 a 316 zlyhali.

Výhody materiálu dosky AL-6XN

Vynikajúca odolnosť voči chloridom. AL-6XN odoláva jamkovej korózii, štrbinovej korózii a koróznemu praskaniu pod napätím v morskej vode, soľanke a iných prostrediach bohatých na chloridy, kde by 316L zlyhal v priebehu niekoľkých mesiacov.

Vysoká pevnosť. S prípustným namáhaním ASME až o 75 % vyšším ako 316L umožňuje AL-6XN inžinierom navrhovať ľahšie a tenšie zariadenia bez obetovania bezpečnosti alebo odolnosti.

Nákladovo-efektívna alternatíva k zliatinám niklu. Zatiaľ čo AL-6XN stojí viac ako 316 l, je výrazne lacnejší ako zliatiny s vysokým obsahom niklu, ako je C-276, pričom ponúka porovnateľnú odolnosť proti korózii v mnohých prostrediach.

Výborná zvárateľnosť. AL-6XN je možné zvárať pomocou štandardných techník, aj keď je potrebné dodržiavať správne postupy na udržanie odolnosti voči korózii.

Osvedčený záznam. S viac ako 25 rokmi úspešnej prevádzky v morskej vode a iných agresívnych prostrediach je AL-6XN dôveryhodným a osvedčeným materiálom.

Dobrá tvarovateľnosť. AL-6XN je možné ohýbať, valcovať a tvarovať pomocou štandardných metód, aj keď sú potrebné vyššie sily kvôli jeho zvýšenej pevnosti v porovnaní so štandardnými austenitickými nehrdzavejúcimi oceľami.

Široký teplotný rozsah. AL-6XN funguje dobre od kryogénnych teplôt až do 800 stupňov F (427 stupňov), čím pokrýva väčšinu požiadaviek priemyselných procesov.

Priemyselné aplikácie dosky AL-6XN

Dosky AL-6XN sa používajú v odvetviach, kde je rozhodujúca odolnosť proti korózii a pevnosť. Nižšie sú uvedené najbežnejšie aplikácie.

Morská voda a morské aplikácie

AL-6XN bol pôvodne vyvinutý pre služby s morskou vodou. Je široko používaný v:

Výmenníky a kondenzátory morskej vody

Potrubné systémy na ropných a plynových plošinách na mori

Systémy požiarnej vody na lodiach a vrtných súpravách

Zariadenia na odsoľovanie, čerpadlá a potrubia na manipuláciu so soľankou s vysokým-chloridom

Chemické spracovanie

Chemické závody manipulujú s agresívnymi kvapalinami, ktoré ničia štandardné nehrdzavejúce ocele. Dosky AL-6XN sa používajú na:

Procesné nádrže, nádoby a potrubia

Výmenníky tepla na manipuláciu s korozívnymi chemikáliami

Destilačné kolóny a zariadenia na destiláciu talového oleja

Zariadenia manipulujúce s chloridmi, oxidačnými kyselinami a zmiešaným kyslým prostredím

Systémy odsírenia spalín (FGD).

Elektrárne a priemyselné zariadenia používajú systémy FGD na odstránenie oxidu siričitého z výfukových plynov. Suspenzie práčky sú vysoko korozívne, pri zvýšených teplotách obsahujú chloridy a kyseliny. Platne AL-6XN sa používajú v:

FGD absorpčné veže a potrubie

Ohrievače a rozvody úžitkovej vody

Rozprašovacie trysky a vnútorné komponenty

Celulózový a papierenský priemysel

Bieliarne používajú na bielenie buničiny oxid chloričitý a iné agresívne chemikálie. Doštičky AL-6XN sa nachádzajú v:

Filtračné podložky, kade a lisovacie valce

Zariadenie na bielenie oxidu chloričitého

Potrubie na bieliace lúhy

Farmaceutická a biofarmaceutická výroba

Biofarmaceutický priemysel vyžaduje materiály, ktoré odolávajú korózii a zachovávajú čistotu produktov. Dosky AL-6XN sa používajú na:

Fermentory a nádoby bioreaktorov

Farmaceutické procesné nádrže a potrubia

Sterilizačné zariadenia

Spracovanie potravín

Dokonca aj potravinárske výrobky môžu byť prekvapivo žieravé. Napríklad paradajková šťava koroduje 316L nehrdzavejúcu oceľ pri pasterizačných teplotách 210 stupňov F (100 stupňov). AL-6XN odoláva tejto korózii, pričom stále ponúka prospešné vlastnosti nehrdzavejúcej ocele.

Generovanie energie

Kondenzátorové potrubia v jadrových a fosílnych elektrárňach

Potrubie úžitkovej vody na prepravu morskej alebo brakickej vody

Ohrievače napájacej vody a výmenníky tepla

Normy a špecifikácie platne AL-6XN

AL-6XN (UNS N08367) je pokrytý mnohými medzinárodnými normami. Pri kúpe platne AL-6XN si vždy vyžiadajte Mill Test Certificate (MTC), ktorý potvrdzuje súlad s príslušnou špecifikáciou pre vašu aplikáciu.

Zdroje údajov: špecifikácie ASTM, Neonickel, HiteAlloy

Bežné formy produktov dostupné pre AL-6XN zahŕňajú plechy, dosky, zvitky, tyče, bezšvíkové a zvárané rúry, rúrky, príruby, tvarovky a výkovky. Hrúbka dosky sa zvyčajne pohybuje od 0,5 mm do 100 mm, so šírkami do 3000 mm a dĺžkami do 12000 mm.

Výroba a zváranie platne AL-6XN

zváranie:AL-6XN má dobrú zvárateľnosť. Môže sa zvárať pomocou štandardných procesov, ako sú TIG (GTAW), MIG (GMAW) a SMAW. Obsah dusíka v zliatine pomáha stabilizovať zvarovú zónu a udržiavať odolnosť proti korózii.

Na dosiahnutie optimálnych výsledkov sa však odporúčajú kvalifikované postupy zvárania. Pre najlepší výkon použite zodpovedajúce prídavné kovy (ako napríklad ERNiCrMo-3 alebo ERNiCrMo-10). Tepelné spracovanie po zváraní sa vo všeobecnosti nevyžaduje pre väčšinu aplikácií, ale pri ťažkých profiloch môže byť prospešné uvoľnenie napätia.

Formovanie:AL-6XN je možné tvarovať za studena ohýbaním, valcovaním alebo lisovaním pomocou štandardných metód. Pretože však zliatina má vyššiu pevnosť ako štandardné nehrdzavejúce ocele, na jej deformáciu sú potrebné vyššie sily. Mali by ste sa vyhnúť ohýbaniu nad ostrou samčou matricou, pretože to môže spôsobiť prasknutie. Po silnom tvárnení za studena sa na obnovenie mechanických a koróznych vlastností odporúča uvoľnenie napätia alebo úplné žíhanie s následným ochladením vodou.

Obrábanie:AL-6XN work-tvrdne rýchlejšie ako štandardné austenitické nehrdzavejúce ocele. Na dosiahnutie najlepších výsledkov používajte ostré rezné nástroje, pevné nastavenia a primeranú chladiacu kvapalinu. Odporúčajú sa nízke rezné rýchlosti a kladné uhly čela. V žíhanom stave je obrobiteľnosť podobná ako u iných vysoko molybdénových austenitických nehrdzavejúcich ocelí.

Tepelné spracovanie:AL-6XN sa zvyčajne dodáva v stave rozpúšťacieho žíhania. Štandardná teplota žíhania je približne 2050 stupňov F (1120 stupňov), po ktorej nasleduje rýchle ochladenie (kalenie vodou), aby sa zabránilo zrážaniu nežiaducich fáz a zachovala sa odolnosť proti korózii.

Záver

Materiál dosky AL-6XN je superaustenitická nehrdzavejúca oceľ, ktorá bola špeciálne navrhnutá tak, aby vyriešila problém chloridovej korózie. S približne 24 % niklu, 20 % chrómu a 6 % molybdénu v kombinácii s posilnením dusíkom ponúka jedinečnú kombináciu vlastností:

Výnimočná odolnosť voči jamkovej korózii, štrbinovej korózii a koróznemu praskaniu pod napätím v morskej vode a iných prostrediach bohatých na chloridy-.

Vysoká pevnosť s prípustným namáhaním ASME až o 75% vyšším ako 316L.

Dobrá spracovateľnosť s vynikajúcou zvárateľnosťou a tvarovateľnosťou.

Cenovo-efektívna alternatíva k drahým zliatinám na báze niklu-ako C-276.

Široký teplotný rozsah od kryogénnej až po 800 stupňov F (427 stupňov).

Či už vaša aplikácia zahŕňa chladiace systémy s morskou vodou, nádoby na chemické procesy, zariadenia na odsírenie spalín alebo farmaceutické bioreaktory, AL-6XN poskytuje odolnosť proti korózii a mechanickú pevnosť potrebnú pre dlhodobú prevádzku.

Pri špecifikácii AL-6XN vždy overte, či materiál spĺňa príslušné normy ASTM alebo ASME (ako napríklad ASTM B688 alebo ASME SA-240) a vyžiadajte si certifikáty o úplnom teste frézovania kvôli sledovateľnosti.

Pre apodrobná cenová ponukaalebo ak chcete prediskutovať, či je AL-6XN vhodný pre váš projekt, kontaktujte náš technický predajný tím s vašimi špecifickými požiadavkami.