ورق استیل سوپر آستنیتی

02122011620 تلفن
استیل سوپر آستنیتی

آلیاژ سوپر آستنیتی یک استنلس استیل پر آلیاژی است که برای استفاده در محیط های حساس طراحی شده است و مورد استفاده قرار می گیرد.

فلز کالا
فلز کالا

آلیاژ استنلس استیل سوپر آستنیتی

سوپر آستنیتی یکی از گران ترین و در عین حال پیشرفته ترین ترکیبات استنلس استیل را دارد. اکثر عناصر تنها برای تثبیت کردن فاز آستنیت به ترکیب آلیاژ افزوده شده اند. شکل کریستالوگرافی آن fcc  است و دارای عناصر آلیاژی بالایی است.ورق استیل سوپر آستنیتی دارای عناص جانشین مانند کروم ، مولیبدن و مقادیر لازم نیکل است که تماما برای پایدار سازی فاز آستنیت به ترکیب افزوده شده اند. دسته بندی این آلیاژ معمولا بر اساس مقادیر مولیبدن صورت می گیرد. مقدار مولیبدن معمول در ورق استیل سوپر آستنیتی بین 4.5 تا 7 درصد است.برای افزایش میزان استحکام تسلیم تا دو برابر استنلس استیل معمولی مقادیر 0.3 تا 0.5 درصد نیتروژن به آن افزوده می شود.

این آلیاژ دارای مقادیر زیادی نیکل است که این میزان از 18 تا 31 درصد متغیر است. درصد بالای نیکل در کنار درصد حجمی بالای کروم و مولیبدن به ورق استیل سوپر آستنیتی مقاومت به خوردگی تنشی فوق العاده ای بخشیده است.برای افزایش میزان مقاومت به اسیدهای کاهنده مانند اسید فسفریک داغ ، اسید استیک و اسید سولفوریک رقیق  به آلیاژ سوپر آستنیتی مقادیری مس افزوده شده است ، که مس موجود در ترکیب مقاومت بالایی در برابر این اسیدها به استنلس استیل سوپر آستنیتی می بخشد.

استیل سوپر آستنیتی با 4.5% مولیبدن

ورق استیل آستنیتی با 4.5 درصد مولیبدن مقاومت بسیار خوبی در برابر آب دریا بعنوان ستون ها یا سیستم های لوله کشی (پایپینگ) از خود نشان می دهد.این آلیاژ به خوبی قابلیت جوش کاری و کار سرد را دارد همچنین برای تغییر فرم نیز می تواند به راحتی تحت عملیات های شکل دهی فلزات قرار گیرد. فرم های لوله و ورق از این استیل در صنعت جهانی موجود است.

برای مقاوم سازی این آلیاژ در برابر خوردگی پیتینگ و شیاری به آن مقادیر 0.4 تا 0.5 نیتروژن اضافه می کنند. همچنین درصد بالای نیکل و مولیبدن آن مقاومت مطلوبی را در برابر خوردگی تنشی کلریدی نشان می دهد.
همچنین مقاومت به خوردگی بین دانه ای خوبی از خود نشان می دهد. کلر زنی برای کنترل تخریب میکروبیولوژیکی برای کاهش خوردگی زیر رسوبات ضروری می باشد. سطوح فلنج و واشر دار در آب های شور و دریا در معرض خوردگی شیاری قرار دارند.

سوپر آستنیتی

آلیاژ استنلس استیل سوپر آستنیتی با 6 درصد مولیبدن

یکی از آلیاژهایی که در صنایع شیمیایی بسیار شناخته شده است استیل سوپر آستنیتی با 6 درصد مولیبدن است.این آلیاژ دارای مصادیر 20 درصد کروم ، 18 الی 25 درصد نیکل و بیش از 0.1 درصد نیتروژن است. برای رسیدن به مقاومت بهتر در برابر حفره ای شدن و همچنین پایداری بیشتر فاز آستنیت به این آلیاژ مقادیری نیتروژن اضافه می شود.استیل سوپر آستنیتی با 6 % مولیبدن چقرمگی و شکل پذیری بسیار خوب استیل آستنیتی سری 300 را از خود نشان می دهد. استیل سوپر آستنیتی با 6 درصد مولیبدن، اشکال و کدهای ASTM/ASME آن ها به همراه لیست ترکیبات آن ها در جداول زیر در کنار استیل 304 و 316 آورده شده است.
 

ترکیب نامی سوپر آستنیتی
ترکیب نامی استیل سوپرآستنیتی به همراه استیل 304 و 316
UNS آلیاژ N Mo Ni Cr C  سایر
8 18 0.03 304 S30400  —     —
2.5 12 17 0.03 316 S31600
S31254 254SMO 0.02 18 20.0 6.2                   0.2 0.75Cu
N08367 AL-6XN 1925hMo 0.02 21 24.5 6.5 0.2 0.75Cu, max
N08926 25-6 MO 0.01 20 25 6.5  0.2 1.1Cu
N08366 AL-6X 0.018 21 24.5 6.5    1.39Mn, 0.41Si
مشخصات استانداردهای سوپر آستنیتی
مشخصات ASTM/ASME برای اشکال مختلف AL-6XN N08367
نام آلیاژ UNS ورق، پلیت و نوار لوله مبدل حرارتی لوله فورجینگ ها اتصالات میله، تیر و سیم
AL-6XN N08367 A 240, B/
SB688
A/SA 249

A312; B/
SB675,
690, 829

 

B/SB564,
A 182
F62
B462 B/SB564

اگرچه تفاوت ترکیب شیمیایی، سه آلیاژ سوپر آستنیتی 6% Mo با UNS متفاوت (UNS S31254, N08367, and N08926) را پدید آورده اما این فلزات برای بسیاری از کاربردها، مقاومت به خوردگی یکسانی دارند و به عنوان جایگزین یکدیگر مورد استفاده قرار می گیرند. درصد آهن استیل سوپرآستنیتی کمتر از 50 درصد بوده و بنابراین آلیاژهای این دسته به جز 254 SMO در محدوده فولادها، ورق استیل و آلیاژهای مربوطه ASTM قرار نمی گیرند. اخیرا  آلیاژهای 6 درصد مولیبدن با فولادهای N08031 ،S32050 و B26(UR B36) متحول شده اند که استیل سوپرآستنیتی حاوی 25% Ni، 20% Cr و 0.2 درصد نیتروژن هستند. نوعی از  استیل 6Mo با 25 درصد نیکل مزیت هایی بر ورق استیل 6Mo با 18 درصد نیکل دارد. برخی از این مزایا عبارتند از:

  •  بهبود پایداری آستنیت
  •  بهبود مقاومت به خوردگی تنشی
  •  بهبود پسیو شدن
  •  تشکیل آهسته تر رسوبات، حتی در محدوده دمایی 700 تا 1000 درجه
  •  کاهش سینتیک حساس شدن

مقاومت به خوردگی آلیاژ سوپر آستنیتی

آلیاژ سوپر آستنیتی یک آلیاژ تقویت شده است و ازین رو مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی حفره ای شدن ، شیاری و خوردگی تنشی از خود نشان می دهد.سوپر آستنیتی بدلیل حجم بالای آلیاژهای سازنده دارای قیمت بالاتری است ، در نوع 6 درصد مولیبدن این آلیاژ دارای مقاومت بسیار عالی در برابر محیط های اکسید کننده است. محیط های اکسیدی مانند کلرایدها ، محلولات حاوی کلرید-سولفید و طیف وسیعی از فرآیندهای شیمیایی می شود.

آن ها به طور گسترده در کاربردهای خشن در آب دریا مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد استیل سوپرآستنیتی با 6 درصد مولیبدن مابین استنلس استیل 316 و 317 و آلیاژهای پایه نیکل 625  و C-276  قرار می گیرد. برخی از آلیاژها به منظور مقاومت به برخی از محیط های خورنده، حاوی مقدار اضافی مس می باشند که مقاومت آن ها را به طور کلی در برابر اسیدها ارتقا می دهد.
استیل سوپر آستنیتی با 6 درصد عنصر مولیبدن با مقدار Cr + Mo بالا شناسایی می شوند و PRE آن ها به شکل زیر محاسبه می شود:
PREN=%Cr+3.3(%Mo)+30(%N)
عدد PRE در تمام آلیاژها از 35 بیش تر است. مقاومت به حفره دار شدن برای استیل سوپر آستنیتی در جدول زیر نمایش داده شده است.

بررسی مقاومت پیتینگ
عدد مقاومت به حفره دار شدن برای برخی از استیل سوپرآستنیتی
    ترکیب مورد نیاز برای محاسبه PREN  
آلیاژ UNS Cr Mo N2 PREN
S31254 254SMO 20.0 6.2 0.2 46.46
N08367 AL-6XN  /1925hMo 21 6.5 0.2 45.65
N08926 25-6MO 20.5 6.5 0.2 45.15
N08366 AL-6X 21 6.5 —  42.45
S31277 27-7Mo 22 7.2 0.35 57.2

کاربرد استنلس استیل سوپر آستنیتی

در صنایع فرآیندی، استنلس استیل با 6 درصد مولیبدن جانشین استیل معمولی شده اند که در اثر حفره دار شدن، خوردگی شیاری و خوردگی تنشی کلریدی تخریب شده اند. آن ها به طور گسترده در صنایع فرا ساحلی و نمک زدایی، حمل و نقل آب دریا، صنایع کلر و رنگ بری، صنایع خمیر و کاغذ و واحد های گوگرد زدایی مورد استفاده قرار می گیرد. تجهیزاتی که از استیل آستنیتی با 6 درصد مولیبدن ساخته شده اند، شامل مخازن تحت فشار، ستون ها، کندانسورهای خنک شونده با آب دریا، اواپوراتور، مبدل های حرارتی، کریستالایزرها، پمپ ها، لوله کشی می شوند.

سوپر آستنیتی استنلس استیل

جوشکاری استیل سوپرآستنیتی

در کل، استیل سوپر آستنیتی با 6 درصد مولیبدن جوش پذیری خوبی دارد. موضوع اصلی در هنگام استفاده از استیل سوپرفریتی مقاومت به خوردگی کافی در جوش ها است. در هنگام جوشکاری، باید توجه خاصی به پدیده های زیر داشت:

  •  ترک داغ
  •  ریز جدایش عنصری
  •  رسوب فازهای بین فلزی

از آنجایی که مقدار کروم آلیاژهای 6% Mo کم است (<0.03%) خطر رسوب کاربید کروم در مرز دانه های ناحیه HAZ و در نتیجه حساسیت به خوردگی بین دانه ای قابل چشم پوشی است.

فرآیندهای جوشکاری استیل سوپرآستنیتی

مهمترین فرآیندهای جوشکاری مورد استفاده SMAW و GTAW اتوماتیک و دستی با فلز پرکننده هستند. فرآیند GTAW بدون فلز پر کننده باید تنها در مواردی استفاده شودکه عملیات حرارتی آنیل محلول سازی ثانویه انجام می گیرد. فرآیند های GMAW، SAW و PAW اتوماتیک با فلز پرکننده نیز مورد استفاده قرار می گیرند. برای جوشکاری فولاد آستنیتی 6% Mo باید موارد زیر را در نظر داشت:
 

  •  استفاده از فلزات پر کننده که به اندازه کافی با مولیبدن آلیاژ شده به گونه ای است که جوش ها نسبت به فلز پایه مقاومت به خوردگی بیشتری دارند (فلز پر کننده ای که معمولا مورد استفاده قرار می گیرد آلیاژ 352 با 9 درصد مولیبدن است).
  •  اطمینان از تمیز بودن سطح قبل و پس از جوشکاری
  •  اطمینان از محافظت کافی هنگام جوشکاری
  •  محدود کردن حرارت ورودی و اندازه جوش برای پرهیز از ترک گرم فلز جوش

امتیاز شما به این مطلب چقدر است؟

تماس بگیرید