AL6XN vs 254SMO: dviejų ypač austenitinių nerūdijančio plieno, skirtų jūroje, palyginimas

Kai standartinis316L nerūdijančio plienonėra pakankamai atsparus jūros vandeniui, atviroje jūroje ar agresyviam chlorido aptarnavimui, inžinieriai siekia mažos „6 % molibdeno“ super-austenito klasės - ir AL6XN bei 254SMO yra du plačiausiai nurodyti tos šeimos nariai. Abu pasižymi žymiai geresniu atsparumu taškinėms ir plyšinėms korozijai nei standartiniai austenitiniai nerūdijantys plienai, ir abu yra tikri konkurentai toms pačioms jūrinėms ir gėlinimo reikmėms. Šiame vadove jie tiesiogiai palyginami - sudėtis, atsparumas įbrėžimams, įtempių korozijos įtrūkimų veikimas, vario vaidmuo ir praktinės atrankos gairės -, siekiant išsiaiškinti, kur šios dvi rūšys yra funkciškai lygiavertės, o kur iš tikrųjų yra reikšmingas skirtumas.

Kas yra AL6XN ir 254SMO ir kodėl jie laikomi „super austenitiniais“?

AL6XN ir 254SMO yra super-austenitiniai nerūdijantys plienai, kurių sudėtyje yra apytiksliai 6 % molibdeno ir padidinto azoto kiekio, todėl jie patenka į našumo pakopą, gerokai viršijančią standartines 300- serijos klases, pvz., 316 l, ir tiksliai pritaikyti reikliausioms aplinkoms, kuriose yra ypač daug chlorido.

„Super{0}}austenitinis“ yra neoficiali, bet plačiai naudojama austenitinio nerūdijančio plieno, kurio lydinių -, ypač molibdeno ir azoto -, kiekis gerokai viršija standartines 300- serijos kompozicijas, o tai žymiai padidina atsparumo korozijai pokyčius{11}. Tiek AL6XN (UNS N08367), tiek 254SMO (UNS S31254) priklauso specifinei šios kategorijos „6 % Mo“ pošeimiui. Šis pavadinimas atspindi panašų jų molibdeno kiekį ir, neatsitiktinai, panašų aukštą atsparumo duobėms ir plyšinei korozijai lygį.

Abi rūšys buvo sukurtos ir parduodamos specialiai siekiant konkuruoti dėl tų pačių sudėtingų pritaikymų - jūros vandens sistemų, gėlinimo įrenginių, jūrinės įrangos -, todėl jos taip dažnai lyginamos tiesiogiai viena su kita, o ne su skirtingomis klasėmis.

Kokie yra pagrindiniai AL6XN ir 254SMO sudėties skirtumai?

AL6XN ir 254SMO turi beveik identišką molibdeno ir azoto kiekį, tačiau jie skiriasi dviem konkrečiais būdais - AL6XN turi reikšmingai didesnį nikelio kiekį, o 254SMO turi vario priedą, kurio AL6XN ne-, ir šie du skirtumai, o ne bendras lydinio turinys, išskiria našumą.

Kompozicijos{0}}prie-palyginimas:

1 lentelė. Tipiniai vardiniai AL6XN (UNS N08367) ir 254SMO (UNS S31254) sudėties diapazonai. Reikšmės yra iliustruojančios ir suapvalintos; patvirtinkite tikslias ribas pagal dabartinę ASTM A240/A480 leidimą arba taikomą specifikaciją prieš naudodami pirkimo ar projektavimo dokumentuose.

Verta atkreipti dėmesį į tai, kad šios dvi klasės yra panašios į savo pagrindinę duobių -atsparumo chemiją - chromas, molibdenas ir azotas yra panašaus diapazono -, todėl būtent todėl jie laikomi artimais konkurentais, o ne iš esmės skirtingoms nišoms skirtomis klasėmis. Reikšmingi skirtumai yra susiję su nikelio kiekiu ir vario buvimu ar nebuvimu, abu išsamiai aptariami toliau.

Kaip AL6XN ir 254SMO gali palyginti atsparumą įdubimams ir plyšių korozijai?

AL6XN ir 254SMO atsparumo įdubimams lygiaverčiai skaičiai (PREN) yra labai panašūs, abu yra patogiai virš 40, o tai reiškia, kad abiejų rūšių atsparumas chloridų įdubimams ir plyšių korozijai iš esmės yra panašus - – vienintelė svarbiausia jūros vandens ir jūrų paslaugų savybė.

PREN apskaičiuojamas pagal lydinio chromo, molibdeno ir azoto kiekį:

PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N

Taikant šią formulę tipinėms kompozicijoms, AL6XN paprastai duoda PREN maždaug 45–46, o 254SMO paprastai duoda maždaug 43–45 - PREN. Skirtumas yra pakankamai mažas, kad jis neatspindi reikšmingo praktinio skirtumo daugeliu paslaugų sąlygų. Abiejose vertėse klasės yra gerokai aukštesnės už standartinį 316L (PREN ≈ 24–26) ir netgi viršija daugelį dvipusio nerūdijančio plieno rūšių, todėl AL6XN ir 254SMO yra laikomi tinkamais pilnai panardinti į jūros vandenį – sąlyga, kuriai standartinis austenitinis nerūdijantis plienas nėra patikimai pritaikytas.

Praktiškai tai reiškia, kad AL6XN ir 254SMO atsparumo taškinėms ir plyšinėms korozijai palyginimas retai lemia pasirinkimo sprendimą, - tuo reikšmingesni skirtumai yra nikelio kiekis ir varis, aptariami toliau.

Kaip nikelio turinys veikia kiekvienos klasės atsparumą korozijai įtrūkimams?

AL6XN žymiai didesnis nikelio kiekis -, maždaug 24 %, palyginti su maždaug 18 % 254SMO -, suteikia jam pranašumą dėl atsparumo chlorido -sukeltam įtempių korozijos įtrūkimui, todėl jis yra tinkamiausias pasirinkimas karštoje, įtemptoje chloridinėje aplinkoje, kur šis gedimo būdas yra susijęs, o ne bendras projektavimas.

Chlorido -sukeltas įtempių korozijos įtrūkimas yra gerai-dokumentuotas austenitinio nerūdijančio plieno gedimo būdas, esant tempimo įtempimui karštoje chlorido aplinkoje, o nikelio kiekis turi tvirtą, gerai{2}}įsitvirtintą ryšį su atsparumu jam - didesnis nikelio kiekis paprastai sumažina jautrumą. AL6XN nikelio kiekis reikšmingai viršija 254 SMO, o tai yra tikras, chemija pagrįstas skirtumas tarp dviejų klasių, o ne nežymus skirtumas.

Tai labiausiai svarbu konkrečiomis eksploatavimo sąlygomis - aukštesnėje-temperatūroje kartu su nuolatiniu tempimo įtempimu, pvz., tam tikri šilumokaičio vamzdeliai arba įtempti komponentai karštame jūros vandenyje ar sūryme -, kur AL6XN nikelio pranašumas gali iš esmės pakeisti tarnavimo laiką, net jei dviejų lygių atsparumas (PREN) yra labai didelis.

Ar vario priedas 254SMO suteikia reikšmingą korozijos pranašumą?

Vario pridėjimas prie 254SMO suteikia nedidelę tikslinę naudą esant tam tikroms redukuojančioms rūgštims ir specifinėms proceso -cheminėms sąlygoms -, panašiai kaip vario vaidmuo tokiose klasėse kaip 904L -, tačiau jis iš esmės nepakeičia 254SMO šerdies atsparumo įdubimams, kurį pirmiausia lemia molibdeno ir NAL6 kiekis, bendras su nitrogenu.

Vario korozijos nauda nerūdijančio plieno metalurgijoje yra konkreti, o ne bendra: jis linkęs pagerinti veikimą esant tam tikroms redukuojančioms rūgštims ir sieros -rūgštims-gretims sąlygoms, o ne pasiekti didelį kiekvieno korozijos mechanizmo patobulinimą. Tai reiškia, kad 254SMO vario priedas yra tikras, tikras skiriamasis bruožas - ir viena iš priežasčių, kodėl jis dažnai nurodomas celiuliozės ir popieriaus balinimo gamyklų įrangoje ir tam tikrose išmetamųjų dujų desulfuravimo sąlygose, kai taikoma ši specifinė cheminė nauda -, tačiau tai neturėtų būti suprantama kaip 254SMO kategoriškai pranašesnė už

AL6XN visur. Dėl gryno chlorido duobių ir atsparumo plyšinei korozijai šios dvi klasės išlieka artimos konkurentės, kaip rodo jų panašios PREN vertės; vario pranašumas yra konkrečios būklės-privalumas, o ne universalus.

Kaip dvi klasės palyginamos pagal mechanines savybes ir pagaminamumą?

AL6XN ir 254SMO pasižymi iš esmės panašiomis mechaninėmis savybėmis ir gamybos ypatybėmis, kaip ir didelio -azoto turinčio super-austenitinio nerūdijančio plieno, kurių abiejų stiprumas yra didesnis nei standartinis 316L dėl stiprinimo azotu, o suvirinant reikia atidžiai kontroliuoti šilumos įvedimą ir pasirinkti užpildo metalą abiejose klasėse, kad būtų išvengta korozijos.

Abi rūšys pasižymi kieto azoto tirpalo -tirpalo stiprinimo efektu, suteikiančiu reikšmingai didesnę takumo ribą nei standartinėms austenitinėms klasėms, pvz., 316 l, išlaikant gerą lankstumą ir kietumą, taip pat esant žemai temperatūrai. Gamybos svarstymai taip pat iš esmės panašūs: abiem atvejais reikia atkreipti dėmesį į šilumos įvedimą suvirinant, kad nesusidarytų žalingos tarpmetalinės fazės, galinčios lokaliai pabloginti atsparumą korozijai, ir abu paprastai suvirinami su atitinkamu arba per -legiruotu užpildu, kad suvirinimo nuosėdos išlaikytų tinkamą korozijos efektyvumą, palyginti su netauriuoju metalu.

Nė viena klasė neturi lemiamo praktinio pranašumo prieš kitą pagal bendrą apdirbamumą - abu yra reiklesni taisyklingam suvirinimui nei standartinis 316L, atitinkantis didesnį lydinio kiekį, ir abi apdovanoja patyrusius gamintojus, susipažinusius su didelio -lydinio super-austenitinio suvirinimo praktika.

Kuri klasė labiau tinka konkrečioms jūrų ir gėlinimo reikmėms?

Daugumoje jūros vandens vamzdynų, bendrųjų jūrų ir gėlinimo įrenginių AL6XN ir 254SMO yra funkciškai keičiami pasirinkimai, o praktinį pasirinkimą dažniau lemia regioninis prieinamumas ir specifinė proceso chemija, o ne lemiamas našumo trūkumas - AL6XN nikelio kraštas teikia pirmenybę karšto įtempimo chlorido kiekiui, o tam tikri vario įtempiai mažinantys chloridą}. sąlygomis.

Įprastų jūrų ir procesų pritaikymo tipinio tinkamumo palyginimas:

2 lentelė. Tipiškas tinkamumo palyginimas, AL6XN ir . 254SMO, naudojant įprastas jūrų ir procesų programas.

Kaip prieinamumas ir kaina lyginami tarp AL6XN ir 254SMO?

AL6XN ir 254SMO yra specialūs, mažesnės apimties gaminiai, palyginti su standartinėmis austenitinėmis rūšimis, o jų kaina ir prieinamumas yra iš esmės palyginami, nors regioniniai sandėliavimo modeliai ir specifinių gaminių formų prieinamumas gali teikti pirmenybę vienai rūšiai, o ne kitai tam tikroje rinkoje ar projekto tvarkaraštyje.

Kadangi abiejų rūšių lydinio kiekis yra panašus -, ypač brangus 6 % molibdeno ir padidinto nikelio ar vario priedų -, nė vienas iš jų neturi aiškaus bendro sąnaudų pranašumo, palyginti su kitais, remiantis panašiu-už-panašiu pagrindu; Konkrečios projekto-kainodaros dažniau atsispindi gamyklų santykiai, užsakymų apimtis ir produkto formos prieinamumas, o ne esminis lydinio chemijos sąnaudų skirtumas. Tai praktiškas, ne{7}}metalurginis veiksnys, kurį verta patvirtinti projekto pradžioje: tikrinti, kokios rūšies pageidaujamo tiekėjo atsargos turi reikiamą gaminio formą (plokštę, vamzdį, jungiamąsias detales, vamzdžius) ir pristatymo laiką, gali būti toks pat lemiamas atrankos veiksnys, kaip ir aukščiau aptarti nedideli techniniai skirtumai, atsižvelgiant į tai, kaip glaudžiai suderinamos dvi klasės pagrindinės korozijos savybės.

Praktinės atrankos santrauka

• Numatytoji prielaida: AL6XN ir 254SMO yra artimi techniniai konkurentai standartinėms jūros vandens ir jūrų chlorido paslaugoms.
• Pirmenybę teikite AL6XN, kai karštos, įtemptos chlorido sąlygos lemia atsparumą įtempiams korozijai įtrūkimams.
• Pirmenybę teikite 254SMO, kai proceso aplinka apima specifinę redukuojančią-rūgštį arba balinimo- augalų chemiją, kuriai taikoma vario nauda.
• Kai nė viena sąlyga aiškiai netaikoma, galutinį sprendimą pagrįsti tiekėjo prieinamumu, pristatymo laiku ir projekto kaina, o ne ribiniu PREN skirtumu.

Dažnai užduodami klausimai

Ar daugelyje jūrų specifikacijų AL6XN ir 254SMO galima pakeisti?

Daugelyje bendrų jūros vandens ir jūrų chlorido naudojimo būdų, taip, - jų panašios PREN reikšmės reiškia, kad jie užtikrina panašų atsparumą įdubimų ir plyšių korozijai, nors projekto specifikacijos, suvirinimo procedūros kvalifikacijos arba specifinis įtempių korozijos įtrūkimas ar proceso -chemija gali padaryti vieną klasę tinkamiausiu ar reikalingu pasirinkimu.

Ar kuri nors rūšis laikoma dvipusiu nerūdijančiu plienu?

Ne. Tiek AL6XN, tiek 254SMO yra visiškai austenitiniai, vienfaziai super-austenitiniai, o ne dvipusiai (austenitiniai-feritinės) nerūdijantys plienai; didelis jų atsparumas korozijai atsiranda dėl padidėjusio molibdeno, azoto, nikelio ir (254SMO atveju) vario kiekio austenitinėje struktūroje.

Ar AL6XN ir 254SMO galima suvirinti toje pačioje sistemoje?

Taip, pereinamasis suvirinimas tarp dviejų klasių paprastai yra įmanomas naudojant atitinkamą super-austenitinį užpildą, ir tai nėra neįprasta situacija projektuose, kuriuose nurodomi skirtingų tiekėjų komponentai arba produktų formos vienoje sistemoje.

Ar abi klasės gerai veikia visiškai panardinant jūros vandenį?

Taip, tiek AL6XN, tiek 254SMO yra plačiai laikomi tinkamais panardinti į jūros vandenį, skirtingai nei standartinis 316L, kurio paprastai nerekomenduojama nuolat panardinti į jūros vandenį dėl palyginti mažesnio PREN ir didesnės duobių atsiradimo rizikos.

Ar didesnis nikelio kiekis AL6XN taip pat pagerina bendrą atsparumą įdubimams, palyginti su 254SMO?

Nereikšminga - nikelio pirminė korozija-susijusi privalumas yra atsparumas įtempiams korozijai, o ne įtrūkimams, todėl didesnis AL6XN nikelio kiekis nereiškia, kad PREN yra žymiai didesnis nei 254SMO; Abiejų klasių atsparumą duobėms daugiausia lemia labai panašus chromo, molibdeno ir azoto kiekis.