سبيكة 2507 (UNS S32750) عبارة عن فولاذ مقاوم للصدأ مزدوج للغاية بتركيبة تحتوي على 25٪ كروم و 4٪ موليبدينوم و 7٪ نيكل ونيتروجين. فيما يلي بعض الميزات والخصائص الرئيسية ل Alloy 2507: مقاومة التآكل: توفر Alloy 2507 مقاومة استثنائية للتآكل ، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات الصعبة في البيئات العدوانية. يساهم المحتوى العالي من الكروم والموليبدينوم والنيتروجين في مقاومة ممتازة ضد التنقر والشقوق والتآكل العام. لديها مقاومة عالية بشكل خاص لتكسير التآكل الناجم عن الكلوريد (SCC) ، وهو أمر بالغ الأهمية للتطبيقات في مياه البحر والبيئات الغنية بالكلوريد. الخواص الميكانيكية: سبيكة 2507 تظهر قوة عالية ، وتقدم خصائص ميكانيكية ممتازة. تسمح قوتها العالية بتصميم هياكل أخف وزنا ، مما يقلل الوزن والتكلفة. الخصائص الحرارية: تتميز السبيكة بموصلية حرارية عالية ، مما يسهل نقل الحرارة بكفاءة. كما أنه يمتلك معامل تمدد حراري منخفض ، والذي يمكن أن يكون مفيدا في تطبيقات معينة. يشيع استخدام سبيكة 2507 في صناعات مثل المعالجة الكيميائية والنفط والغاز والبتروكيماويات ومعدات مياه البحر. يجد تطبيقات في مكونات مختلفة ، بما في ذلك المبادلات الحرارية والأنابيب والصمامات وصهاريج التخزين. عند استخدام Alloy 2507 ، من المهم مراعاة ظروف التشغيل المحددة والتشاور مع مهندسي المواد أو مصنعي السبائك للحصول على إرشادات دقيقة حول ملاءمتها وتصنيعها وتوافقها في تطبيقات وبيئات معينة.
التطبيقات
- معدات صناعة النفط والغاز
- المنصات البحرية والمبادلات الحرارية وأنظمة معالجة وخدمة المياه وأنظمة مكافحة الحرائق وأنظمة الحقن ومياه الصابورة
- صناعات العمليات الكيميائية والمبادلات الحرارية والأوعية والأنابيب
- محطات تحلية المياه ومحطات التناضح العكسي ذات الضغط العالي وأنابيب مياه البحر
- المكونات الميكانيكية والهيكلية ، عالية القوة ، أجزاء مقاومة للتآكل
- أنظمة إزالة الكبريت من غاز المداخن في صناعة الطاقة، وأنظمة الغسيل المرافق والصناعية، وأبراج الامتصاص، ومجاري الهواء، والأنابيب
المعايير
ASTM / ASME .......... A240 - UNS S32750
يورونورم............ 1.4410 - X2 Cr ني MoN 25.7.4
أفنور.................... Z3 CN 25.06 Az
سبيكة 2304 عبارة عن 23٪ كروم ، 4٪ نيكل ، فولاذ مقاوم للصدأ مزدوج خال من الموليبدينوم. تتميز سبيكة 2304 بخصائص مقاومة للتآكل مماثلة ل 316L. علاوة على ذلك ، فإن خواصه الميكانيكية ، أي قوة الخضوع ، هي ضعف تلك الخاصة بدرجات الأوستنيتي 304/316. يتيح ذلك للمصمم توفير الوزن ، خاصة لتطبيقات أوعية الضغط المصممة بشكل صحيح.
السبيكة مناسبة بشكل خاص للتطبيقات التي تغطي نطاق درجة الحرارة -50 درجة مئوية / + 300 درجة مئوية (-58 درجة فهرنهايت / 572 درجة فهرنهايت). يمكن أيضا مراعاة درجات الحرارة المنخفضة ولكنها تحتاج إلى بعض القيود ، خاصة بالنسبة للهياكل الملحومة.
بفضل بنيتها المجهرية المزدوجة ومحتوياتها المنخفضة من النيكل والكروم العالي ، حسنت السبيكة خصائص مقاومة التآكل الناتج عن الإجهاد مقارنة بدرجات الأوستنيتي 304 و 316.
التآكل العام
المحتوى العالي من الكروم والموليبدينوم من 2507 يجعله مقاوما للغاية للتآكل المنتظم بواسطة الأحماض العضوية مثل حمض الفورميك والخليك. يوفر 2507 أيضا مقاومة ممتازة للأحماض غير العضوية ، خاصة تلك التي تحتوي على الكلوريدات.
في حمض الكبريتيك المخفف الملوث بأيونات الكلوريد ، يتمتع 2507 بمقاومة تآكل أفضل من 904L ، وهو عبارة عن درجة فولاذية أوستنيتي عالية السبائك مصممة خصيصا لمقاومة حمض الكبريتيك النقي.
لا يمكن استخدام الفولاذ المقاوم للصدأ من النوع 316L (2.5٪ Mo) في حمض الهيدروكلوريك بسبب خطر التآكل الموضعي والموحد. ومع ذلك ، يمكن استخدام 2507 في حمض الهيدروكلوريك المخفف. لا يلزم أن يكون التنقر خطرا في المنطقة الواقعة أسفل خط الحدود في هذا الشكل ، ولكن يجب تجنب الشقوق.
منحنيات التآكل المتساوي ، 0.1 مم / سنة ، في حامض الكبريتيك مع إضافة 2000 جزء في المليون من أيونات الكلوريد
منحنيات التآكل ، 0.1 مم / سنة ، في حمض الهيدروكلوريك. يمثل منحنى الخط المكسور درجة الغليان
نطاق درجة حرارة التنقر الحرجة (CPT) لمختلف السبائك في 1M NACl
درجة حرارة تآكل الشقوق الحرجة (CCT) لمختلف السبائك في 10٪ FeCl3
التآكل بين الحبيبات
يقلل محتوى الكربون المنخفض لعام 2507 بشكل كبير من خطر ترسيب الكربيد عند حدود الحبوب أثناء المعالجة الحرارية ؛ لذلك ، فإن السبيكة شديدة المقاومة للتآكل بين الخلايا الحبيبية المرتبطة بالكربيد.
تكسير التآكل الإجهاد
يوفر الهيكل المزدوج ل 2507 مقاومة ممتازة لتكسير تآكل إجهاد الكلوريد (SCC). بسبب محتواه العالي من السبائك ، يتفوق 2507 على 2205 في مقاومة التآكل والقوة. 2507 مفيد بشكل خاص في تطبيقات النفط والغاز البحرية وفي الآبار ذات مستويات المحلول الملحي العالية بشكل طبيعي أو حيث تم حقن محلول ملحي لتعزيز الاسترداد.
تأليب التآكل
يمكن استخدام طرق اختبار مختلفة لتحديد مقاومة تأليب الفولاذ في المحاليل المحتوية على الكلوريد. تم قياس البيانات المذكورة أعلاه بواسطة تقنية كهروكيميائية تعتمد على ASTM G 61. تم تحديد درجات حرارة التنقر الحرجة (CPT) للعديد من الفولاذ عالي الأداء في محلول كلوريد الصوديوم 1M. توضح النتائج المقاومة الممتازة ل 2507 للتآكل النقري. يشار إلى انتشار البيانات العادي لكل درجة بالجزء الرمادي الداكن من الشريط.
تآكل الشقوق
إن وجود الشقوق ، التي لا مفر منها تقريبا في الإنشاءات والعمليات العملية ، يجعل الفولاذ المقاوم للصدأ أكثر عرضة للتآكل في بيئة الكلوريد. 2507 مقاوم للغاية لتآكل الشقوق. يتم عرض درجات حرارة تآكل الشقوق الحرجة البالغة 2507 والعديد من الفولاذ المقاوم للصدأ عالي الأداء أعلاه.
القيم النموذجية (الوزن٪)
|
كربون
|
كروم
|
نيكل
|
الموليبدينوم
|
نيتروجين
|
الاخرين
|
|
0.020
|
25
|
7
|
4.0
|
0.27
|
ق=0.001
|
|
PREN = [Cr٪] = 3.3 [Mo٪] = 16 [N٪] ≥ 40
|
الخصائص الفيزيائية
كثافة
7800 كجم/م3 - 0.28 رطل/بوصة3
|
فترة
خلد
°C
|
حراري
توسع
ax10M-bK-1
|
°C
|
المقاومه
(μ_ سم)
|
حراري
التوصيل
(W.m-1.K-1)
|
خاص
حرارة
(J.kg-1.K-1
|
صغير
المعامل
E
(GPa)
|
جز
المعامل
G
(GPa)
|
|
20-100
|
13
|
20
|
80
|
17
|
450
|
200
|
75
|
|
20-100
|
13
|
100
|
92
|
18
|
500
|
190
|
73
|
|
20-200
|
13.5
|
200
|
100
|
19
|
530
|
180
|
70
|
|
20-300
|
14
|
300
|
105
|
20
|
560
|
170
|
67
|
الخواص الميكانيكية والفيزيائية
يجمع 2507 بين قوة الشد العالية وقوة التأثير مع معامل تمدد حراري منخفض وموصلية حرارية عالية. هذه الخصائص مناسبة للعديد من المكونات الهيكلية والميكانيكية. يتم عرض الخصائص الميكانيكية ذات درجة الحرارة المنخفضة والمحيطة والمرتفعة ل 2507 ورقة ولوحة أدناه. جميع بيانات الاختبار الموضحة هي لعينات في حالة صلب ومروي.
لا يوصى باستخدام 2507 للتطبيقات التي تتطلب تعرضا طويلا لدرجات حرارة تزيد عن 570 درجة فهرنهايت بسبب زيادة خطر انخفاض المتانة. البيانات المدرجة هنا نموذجية للمنتجات المطاوع ولا ينبغي اعتبارها قيمة قصوى أو دنيا ما لم يذكر على وجه التحديد.
|
|
|
|
0.2٪ تعويض قوة العائد ، ksi
|
80 دقيقة
|
|
قوة الشد القصوى، ksi
|
116 دقيقة
|
|
1٪ تعويض قوة العائد ، ksi
|
91 دقيقة
|
|
استطالة في 2 بوصة ،٪
|
15 دقيقة
|
|
صلابة ، روكويل سي
|
32 كحد أقصى
|
|
تأثير الطاقة ، قدم رطل
|
74 دقيقة
|
خصائص تأثير درجات الحرارة المنخفضة
|
درجة الحرارة °F
|
آر تي
|
32
|
-4
|
-40
|
|
قدم رطل
|
162
|
162
|
155
|
140
|
|
درجة الحرارة °F
|
-76
|
-112
|
-148
|
-320
|
|
قدم رطل
|
110
|
44
|
30
|
7
|
خصائص الشد درجة حرارة مرتفعة
|
درجة الحرارة °F
|
68
|
212
|
302
|
392
|
482
|
|
0.2٪ تعويض قوة العائد ، ksi
|
80
|
65
|
61
|
58
|
55
|
|
قوة الشد القصوى، ksi
|
116
|
101
|
98
|
95
|
94
|
القيم التي تم الحصول عليها للألواح المدرفلة على الساخن (th ≤ 2 "). يجب عدم استخدام سبيكة 2304 لفترة طويلة في درجات حرارة أعلى من 300 درجة مئوية (572 درجة فهرنهايت) ، حيث تحدث ظاهرة تصلب هطول الأمطار.
قيم المتانة (القيم الدنيا ل KCV)
|
مؤقت.
|
-50 درجة مئوية
|
+ 20 درجة مئوية
|
-60 درجة فهرنهايت
|
+ 70 درجة فهرنهايت
|
|
واحد
|
75 جول / cm_
|
90 جول / cm_
|
54 قدم رطل
|
65 قدم رطل
|
|
المعدل (5)
|
90 جول / cm_
|
150 جول / سم
|
65 قدم رطل
|
87 قدم رطل
|
صلابة (القيم النموذجية)
|
المعدل (5)
|
HV10 180-230
|
HB : 180-230
|
مجلس حقوق الإنسان _ 20
|
تجهيز
تشكيل الساخنة
يجب أن يكون 2507 ساخنا بين 1875 درجة فهرنهايت و 2250 درجة فهرنهايت. يجب أن يتبع ذلك محلول صلب عند 1925 درجة فهرنهايت كحد أدنى وإخماد سريع للهواء أو الماء.
تشكيل الباردة
يمكن استخدام معظم طرق تشكيل الفولاذ المقاوم للصدأ الشائعة للعمل البارد 2507. تتمتع السبيكة بقوة إنتاجية أعلى وليونة أقل من الفولاذ الأوستنيتي ، لذلك قد يجد المصنعون أن قوى التشكيل الأعلى ، وزيادة نصف قطر الانحناء ، وزيادة بدل الزنبرك ضرورية. يصعب إجراء الرسم العميق وتشكيل التمدد والعمليات المماثلة على 2507 مقارنة بالفولاذ المقاوم للصدأ الأوستنيتي. عندما يتطلب التشكيل أكثر من 10٪ تشوه بارد ، يوصى باستخدام محلول صلب وإخماد.
معالجة حرارية
يجب أن يكون 2507 مصنوعا من المحلول ويطفأ بعد التشكيل الساخن أو البارد. يجب أن يتم التلدين بالمحلول عند درجة حرارة 1925 درجة فهرنهايت على الأقل. يجب أن يتبع التلدين على الفور إخماد سريع للهواء أو الماء. للحصول على أقصى مقاومة للتآكل ، يجب تخليل المنتجات المعالجة حراريا وشطفها.
لحام
تمتلك 2507 قابلية لحام جيدة ويمكن ربطها بنفسها أو بمواد أخرى عن طريق لحام القوس المعدني المحمي (SMAW) أو لحام قوس التنغستن بالغاز (GTAW) أو لحام قوس البلازما (PAW) أو سلك محفور التدفق (FCW) أو لحام القوس المغمور (SAW). يقترح معدن الحشو 2507 / P100 عند اللحام 2507 لأنه سينتج هيكل اللحام المزدوج المناسب.
التسخين المسبق ل 2507 ليس ضروريا إلا لمنع التكثيف على المعدن البارد. يجب ألا تتجاوز درجة حرارة اللحام البيني 300 درجة فهرنهايت أو يمكن أن تتأثر سلامة اللحام سلبا. يجب حماية الجذر بالأرجون أو 90٪ N2 / 10٪ H2 غاز التطهير لأقصى مقاومة للتآكل. هذا الأخير يوفر مقاومة أفضل للتآكل.
إذا كان اللحام سيتم على سطح واحد فقط ولم يكن التنظيف بعد اللحام ممكنا ، يقترح GTAW لتمريرات الجذر. لا ينبغي أن يتم GTAW أو PAW بدون معدن حشو ما لم يكن التنظيف بعد اللحام ممكنا. مدخل حرارة من 5-38 كيلو جول / بوصة. يجب أن تستخدم ل SMAW أو GTAW. مدخل حرارة يبلغ حوالي 50 كيلو جول / بوصة. يمكن استخدامها ل SAW.
