ASTM A182 F55 (UNS S32760), običajno imenovano super dupleksno nerjaveče jeklo. Ta zlitina je navedena v standardu ASTM A182 za kovane ali valjane zlitine in cevne prirobnice, priključke in ventile iz nerjavečega jekla.
ASTM A182 F55 Kemična sestava
|
Element |
Razpon sestave (%) |
funkcija |
|
Krom (Cr) |
24.0 - 26.0 |
Primarni zaščitnik pred korozijo: tvori robusten, samo{0}}celitveni sloj pasivnega oksida (Cr₂O₃). Ta visoka vsebnost Cr je bistvena za odpornost proti oksidativnim kislinam, luknjičasti in razpokani koroziji. |
|
Nikelj (Ni) |
6.0 - 8.0 |
Stabilizator in žilavost avstenita: spodbuja nastanek in stabilnost avstenitne faze, uravnoveša mikrostrukturo in izboljša duktilnost in žilavost. |
|
molibden (Mo) |
3.0 - 4.0 |
Odpornost proti luknjičasti in razpokani koroziji: v sinergiji s Cr in N dramatično poveča odpornost proti lokalni koroziji v okoljih,-ki vsebujejo klorid. Okrepi pasivni film v redukcijskih pogojih. |
|
Dušik (N) |
0.20 - 0.30 |
Kritični ojačevalec in stabilizator: močan ojačevalec avstenita in trdne-raztopine. Znatno poveča odpornost proti luknjicam (merjeno z ekvivalentnim številom odpornosti proti luknjicam - PREN) in poveča mejo tečenja. |
|
Mangan (Mn) |
1,0 maks |
Oblikovalnik avstenita in nadzor procesa: Pomaga pri nastajanju avstenita in deluje kot dezoksidant med izdelavo jekla. Raven se ohranja nizka, da se prepreči nastanek nezaželenih intermetalnih faz. |
|
Baker (Cu) |
0.5 - 1.0 |
Izboljša odpornost proti koroziji: izboljša odpornost proti žveplovi kislini in drugim redukcijskim kislinam. Lahko zagotovi tudi blage antibakterijske lastnosti. |
|
Volfram (W) |
0.5 - 1.0 |
Synergistic Booster: Deluje podobno kot Mo, s čimer dodatno poveča stabilnost proti luknjičasti in razpokani koroziji, zlasti pri visoko-temperaturnih aplikacijah. |
|
Ogljik (C) |
0,030 maks |
Nadzor interkristalne korozije: Ohranja se na zelo nizki ravni, da se prepreči nastanek kromovega karbida med varjenjem ali toplotno obdelavo, ki bi lahko osiromašil Cr v mejah zrn in povzročil preobčutljivost. |
|
Silicij (Si) |
0,80 maks |
Dezoksidant: Uporablja se v procesu taljenja. Višje ravni so lahko škodljive za žilavost in odpornost proti koroziji. |
|
fosfor (P) |
0,035 maks |
Nadzor nečistoč: zmanjšan za preprečevanje krhkosti in negativnih učinkov na odpornost proti koroziji. |
|
Žveplo (S) |
0,020 maks |
Nadzor nečistoč: zmanjšan za izboljšanje duktilnosti, žilavosti in odpornosti proti koroziji, zlasti odpornosti proti luknjicam. |
|
Železo (Fe) |
Ravnovesje |
Osnovni element zlitine. |
F55 Značilnosti materiala
Ekstremna odpornost proti koroziji: boljša od standardnih dupleksnih in avstenitnih razredov 316/317, zlasti v kloridnih okoljih. Odporen proti razpokanju zaradi napetostne korozije (SCC), luknjičasti koroziji in razpokani koroziji.
Visoka mehanska trdnost: tipična meja tečenja pri sobni temperaturi je nad 550 MPa (80 ksi), kar je približno dvakrat več kot pri standardnih avstenitnih razredih, kot sta 304 ali 316. To omogoča tanjše stene in prihranke pri teži tlačne opreme.
Dobra varivost: Zahteva skrbne postopke z ustreznimi super dupleksnimi dodajnimi kovinami (npr. ER2594) in ustrezen nadzor vnosa toplote, da se ohrani uravnotežena mikrostruktura in lastnosti v območju zvara.
ASTM A182 F55 PRENVrednost
Resnična moč F55 je v sinergiji njegovih elementov, ki je kvantificirana z ekvivalentnim številom odpornosti proti udarcem (PREN). Skupna formula za super dupleksna jekla je
PREN=%Cr + 3.3x(%Mo + 0.5x%W) + 16x%N
Za ASTM A182 F55:
Najmanjši PREN: 24 + 3.3*(3 + 0.5*0,5) + 16*0.2=~40
Tipični/najvišji PREN lahko preseže 42
PREN > 40 ga dokončno razvrsti kot "super" duplex razred, kar kaže na izjemno odpornost proti luknjičasti in razpokani koroziji v morski vodi in kloridnih medijih.
Poleg tega je ključnega pomena natančno ravnovesje feritnih-stabilizatorjev (Cr, Mo, Si) in avstenitnih-stabilizatorjev (Ni, N, Mn, Cu). Cilj je doseči fazno ravnotežje čim bližje 50/50 po končnem žarjenju v raztopini in toplotni obdelavi za kaljenje. Mikrostruktura lahko ogrozi mehanske lastnosti in odpornost proti koroziji.
Zavrnitev odgovornosti: predložene informacije temeljijo na standardu ASTM A182 in so za izobraževalne namene. Za končno izbiro materiala in specifikacijo vedno preberite najnovejše uradne specifikacije standarda ASTM in sodelujte z usposobljenimi inženirji za materiale.
