Супердуплексна нержавіюча сталь 25Cr (SDSS) – це високо-сплав із змішаною мікроструктурою, що складається приблизно з 50% аустеніту та 50% фериту. Ця структура забезпечує чудове поєднання високої міцності та виняткової стійкості до корозії, особливо в агресивних середовищах, що містять хлориди, CO₂ і H₂S.
Це визначається такими стандартами, якASTM A789 / A790для безшовних і зварних труб. Найпоширенішим сортом єUNS S32750.
Основні характеристики та переваги
Виняткова стійкість до корозії:Перевершує стандартні дуплексні сталі 316L і 22Cr, особливо проти точкової, щілинної корозії та корозійного розтріскування під напругою (SCC).
Висока механічна міцність:Приблизно вдвічі більший межа текучості, ніж у звичайних аустенітних нержавіючих сталей (наприклад, 304, 316), що забезпечує меншу товщину стінок і легшу структуру.
Чудова стійкість до-корозії та стирання.
Хороша стійкість до сульфідного розтріскування (SSC):Підходить для використання в кислих (H₂S-вмісних) службах за певних умов, визначених стандартами, такими як ISO 15156 / NACE MR0175.
Хімічний склад (типовий % ваги)
У наступній таблиці наведені стандартні вимоги до хімічного складу для UNS S32750.
Таблиця 1: Хімічний склад (ASTM A789/A790)
| елемент | Вміст (%) | Зауваження |
|---|---|---|
| Хром (Cr) | 24.0 - 26.0 | Забезпечує стійкість основи до корозії. |
| Нікель (Ni) | 6.0 - 8.0 | Стабілізує аустенітну фазу. |
| Молібден (Mo) | 3.0 - 4.0 | Підвищує стійкість до ямкової та щілинної корозії. |
| Марганець (Mn) | Менше або дорівнює 1,2 | - |
| Азот (N) | 0.24 - 0.32 | Вирішальне значення для зміцнення та збалансування фазової структури. |
| Карбон (C) | Менше або дорівнює 0,030 | Низький вміст вуглецю для запобігання сенсибілізації. |
| Кремній (Si) | Менше або дорівнює 0,80 | - |
| Фосфор (P) | Менше або дорівнює 0,035 | - |
| Сірка (S) | Менше або дорівнює 0,020 | - |
| мідь (Cu) | Менше або дорівнює 0,50 | - |
| Вольфрам (W) | Менше або дорівнює 0,50 | Деякі версії містять W для підвищення стійкості до корозії. |
| Залізо (Fe) | Баланс | - |
Механічні та фізичні властивості
У наведеній нижче таблиці наведено механічні властивості труб-стандартної кімнатної температури та основні фізичні властивості.
Таблиця 2: Механічні та фізичні властивості
| Власність | Типове значення/вимога | Стандарт / Стан |
|---|---|---|
| Межа текучості (Rp0,2), мін | 550 МПа (80 ksi) | ASTM A789/A790 |
| Міцність на розрив (Rm), мін | 795 МПа (115 ksi) | ASTM A789/A790 |
| Подовження (A), хв | 15 % | ASTM A789/A790 |
| Твердість, макс | 32 HRC | ASTM A789/A790 (типовий) |
| Ударна в'язкість (V-виїмка за Шарпі) | Більше або дорівнює 45 Дж при -46 градусах (-50 градусів F) | Як правило, дуже високий |
| Щільність | 7,8 г/см³ | - |
| Коефіцієнт теплового розширення | 13,0 x 10⁻⁶ /K (20-100 градусів) | - |
| Теплопровідність | 14 Вт/м·K (20 градусів) | - |
| Діапазон плавлення | 1425 - 1475 ступінь | - |
Параметри корозійної стійкості
Корозійну стійкість дуплексних сталей часто визначають кількісноЕквівалентне число опору точці (PREN).
PREN=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N
Для UNS S32750:
Типовий PREN: 40 - 45
Критична точкова температура (CPT):Зазвичай більше або дорівнює 50 градусам (122 градусам F) згідно з методом A ASTM G48.
Асортимент продукції та стандарти
Труби 25Cr SDSS виготовляються як безшовні, так і як зварні вироби для різних застосувань.
Таблиця 3: Загальні стандарти продукту та застосування
| Тип продукту | Стандартний номер | Стандартна назва | Загальні програми |
|---|---|---|---|
| Безшовні труби | ASTM A789 / A790 | Стандартні специфікації для безшовних і зварних труб із феритної/аустенітної нержавіючої сталі для загального обслуговування | Посудини під тиском, теплообмінники, технологічні лінії. |
| Зварні труби | ASTM A789 / A790 | (Те саме, що й вище) | Технологічні труби більшого діаметру, потокові лінії. |
| Oil Country Tubular Goods (OCTG) | API 5CRA | Специфікація корозійностійких-сплавних безшовних труб для використання в якості обсадних труб, труб і з’єднувальних елементів | Виробничі труби, обсадні труби та муфтиу висококорозійних нафтових і газових свердловинах. |
Порівняння з іншими корозійно{0}}стійкими сплавами (Огляд)
| Клас матеріалу | Номер UNS | Типовий PREN | Мінімальна межа текучості (МПа) | Ключові характеристики |
|---|---|---|---|---|
| Аустеніт 316L | S31603 | ~25 | 170 | Хороша загальна стійкість до корозії, низька міцність. |
| 22Cr Дуплекс | S31803 / S32205 | ~35 | 450 | Хороша міцність і стійкість до корозії; робоча конячка CRA. |
| Супер дуплекс 25Cr | S32750 | >40 | 550 | Вища міцність і стійкість до корозії, ніж 22Cr. |
| Нікелевий сплав 825 | N08825 | ~32 | 240 | Чудова стійкість до корозійного розтріскування під напругою. |
Основні сфери застосування
Нафтогазова промисловість:
Експлуатаційні труби та обсадні труби для корозійних свердловин (високий вміст CO₂, хлоридів і помірний H₂S).
Поточні лінії, колектори та колектори.
Підводні системи та трубопровід.
Хімічна та нафтохімічна обробка:Теплообмінники, реактори та трубопроводи, що працюють з агресивними хімікатами.
Системи опріснення та морської води:Мембрани RO-високого тиску, труби для охолодження морської води та нагрівачі розсолу.
Целюлозно-паперова промисловість:Компоненти системи варіння та відбілювання.
Морська та морська техніка.
Важливі міркування
Термічна обробка:Усі продукти 25Cr повинні бутирозчин-відпаленийпри ~1040-1100 градусах з подальшим швидким гартуванням для досягнення правильного фазового балансу та стійкості до корозії.
Виготовлення:Потрібен ретельний контроль надходження тепла під час зварювання, щоб уникнути випадання шкідливих інтерметалічних фаз (наприклад, сигма-фази), що може різко знизити міцність і стійкість до корозії.
Кислий сервіс:Його використання в кислих середовищах регулюється суворими обмеженнями щодо твердості, прикладеної напруги та парціального тиску H₂S відповідно до ISO 15156/MR0175.
