2205 vs 2507 Duplex nerđajući čelik: Standardne vs Super Duplex performanse

 

Koje su njihove osnovne kompozicije i razlike u mehaničkim svojstvima?

2205 (UNS S32205) sadrži 21-23% Cr, 4,5-6,5% Ni, 2,5-3,5% Mo i 0,08-0,20% N, sa mikrostrukturom ferit-austenit 50/50. Ima granicu tečenja veću od ili jednaku 450MPa, dvostruko veću od 316L, i ekvivalentni broj otpornosti na udubljenje (PREN) od ~33,2507 (UNS S32750) je super dupleks klasa sa 24-26% Cr, 6-8% Ni, 3-5% PRE- i 3-5% Mo. ~42 i granica tečenja do veće ili jednako 550MPa. Njegov veći sadržaj hroma, molibdena i dušika podiže otpornost na koroziju daleko iznad 2205. Oba tipa nude odličnu otpornost na zamor i isplativija su od super austenitnih čelika kao što je 904L za primjene visoke čvrstoće i visoke korozije.

Kakva je njihova otpornost na koroziju u usporedbi s agresivnim hloridnim sredinama?

2205 ima dobre performanse u tipičnoj morskoj vodi i blagim rastvorima kiselog klorida, otporan je na koroziju udubljenja i pukotina na temperaturama do 50 stepeni, što ga čini pogodnim za opremu obalnih elektrana i rezervoare za skladištenje hemikalija. 2507 proširuje ove performanse na temperature iznad 60 stepeni i u koncentrovanim medijumima hlorida (npr. 20% lokalnog rastvora NaCl20 može početi da korozija 20% rastvora). Također je otporan na pucanje od korozije pod stresom (SCC) u okruženjima kiselog plina (bušotine koje sadrže H2S{10}}). U visoko kiselim hloridnim uvjetima (npr. razrijeđeni H2SO{15}} NaCl), gusti pasivni film 2507 ostaje stabilan, dok 2205 može doživjeti ujednačenu koroziju pri visokoj koncentraciji kiseline.

U kojim scenarijima je 2507 neophodna nadogradnja u odnosu na 2205?

2507 je obavezan za podmorsku opremu za naftu i plin na moru, uključujući bušotine, uspone i protočne vodove, gdje se visoki tlak, visoki nivoi klorida i kiseli plin kombinuju da bi stvorili ultra-agresivne uslove. Također je potreban za postrojenja za desalinizaciju morske vode koja koriste reverznu osmozu, gdje su komponente suočene s kontinuiranom izloženošću visokotemperaturnom riziku od korozije visoke temperature{3} fitingi. Za aplikacije u kojima bi kvar komponenti doveo do značajnih ekoloških ili sigurnosnih rizika, superiorna pouzdanost 2507 opravdava višu cijenu u odnosu na 2205.

Koji su kompromisi između cijene i proizvodnje{0}}između dvije dupleks klase?

2507 košta 30-50% više od 2205 zbog većeg sadržaja legure, što 2205 čini ekonomičnim izborom za ne-ekstremna okruženja kao što su obalne arhitektonske strukture i opća hemijska obrada. 2507 ima strožije zahtjeve za zavarivanje: potrebno mu je nisko{8}}zavarivanje za nisko{8}}toplotu za zavarivanje od 1 mm/J. održava ravnotežu ferit-austenit, dok 2205 može tolerirati nešto veći unos topline (manji ili jednak 2,5kJ/mm) bez degradacije mikrostrukture. Oba razreda zahtijevaju odgovarajuće dupleksne metale za zavarivanje-2507 koristi super dupleks punila kao što je ER2594, dok 2205 koristi dupleks punila kao što je standard ER20.

Koji su ključni savjeti za proizvodnju i održavanje za ove dupleks klase?

I za 2205 i 2507, izbjegavajte produženo izlaganje temperaturama između 300-900 stepeni, jer to može uzrokovati taloženje intermetalne faze (sigma faza) koja smanjuje žilavost i otpornost na koroziju. Post-čišćenje zavarivanja (kiseljenje i pasivizacija) je kritično za uklanjanje prolaznog oksida. za 2507, koristite kiselinu sa azotnom-fluorovodoničnom kiselinom koja je posebno formulisana za super duplex stepene. Preporučuju se redovne inspekcije mikrostrukture za komponente 2507 u visokotemperaturnom servisu kako bi se otkrilo formiranje sigma faze, dok 2205 zahtijeva manje često praćenje u umjerenim okruženjima.