LDX 2101 (UNS S32101) представляет собой 21,5% хрома, 5% марганца, 1,5% никеля, 0,45% молибдена обедненную дуплексную нержавеющую сталь с коррозионной стойкостью, превосходящей 304L и сравнимой с 316L. LDX 2101 обладает как превосходной прочностью, так и большей стойкостью к хлоридно-коррозионному растрескиванию под напряжением, чем обычные нержавеющие стали серии 300.
Повышенная механическая прочность LDX 2101 позволяет использовать его в более тонких сечениях, что может обеспечить значительную экономию средств для конечного пользователя. LDX 2101 был разработан в качестве универсального заменителя 304 и 304L с низким содержанием никеля.
Приложений
- Контроль загрязнения воздуха
- Усиление внешнего абсорбера и выпускного канала
- Биотопливо
- Заводы и резервуары для производства биодизеля и этанола
- Химическое технологическое оборудование
- Сосуды под давлением, теплообменники, резервуары, трубопроводные системы и цистерны
- Оборудование для производства продуктов питания и напитков
- Резервуары для хранения пальмового масла и вина
- Инфраструктура
- Мосты, шлюзы, шлюзовые затворы
- Целлюлозно-бумажная промышленность
- Реакторы отбеливания перекиси водорода, резервуары для хранения белого щелока, варочные котлы, моечные машины, детали для бумагоделательных машин
- Очистка морской воды
- Камеры опреснительных систем и испарители
- Очистка воды и сточных вод
- Переработка руды
Стандарты
АСТМ.................. А 240
АСМЕ.................. SA 240
LDX 2101 - это обедненная дуплексная нержавеющая сталь с низким содержанием никеля, обогащенная азотом, разработанная для общего использования. Аустенитно-ферритная (дуплексная) структура сплава уравновешена примерно равными количествами феррита и аустенита в состоянии отжига в растворе.
Высокое содержание хрома и азота в LDX 2101 в сочетании с добавлением молибдена обеспечивают очень хорошую стойкость к локальной и равномерной коррозии. Дуплексная микроструктура способствует высокой прочности сплавов и стойкости к хлоридному напряженно-коррозионному растрескиванию. LDX 2101 обладает превосходной прочностью и большей стойкостью к хлоридно-коррозионному растрескиванию по сравнению с обычными нержавеющими сталями серии 300.
Коррозионная стойкость LDX 2101 в целом хорошая, что делает его пригодным для использования в самых разных областях. В большинстве сред он превосходит нержавеющую сталь 304L и сравним с молибденом, содержащим нержавеющую сталь 316L.
Повышенная механическая прочность LDX 2101 значительно превосходит обычные нержавеющие стали серии 300, что позволяет использовать ее в более тонких сечениях, что может обеспечить значительную экономию средств для конечного пользователя.
LDX 2101 обладает хорошей стойкостью к истиранию и эрозии и может быть изготовлен с использованием стандартных производственных методов, разработанных для дуплексных нержавеющих сталей.
Типичные значения (% по массе)
|
|
|
|
|
|
Хром
|
21,0 мин. - 22,0 макс.
|
Никель
|
1.35 мин. - 1.70 макс.
|
|
Марганец
|
4.00 мин. - 6.00 макс.
|
Молибден
|
0,10 мин. - 0,80 макс.
|
|
Азот
|
0,20 мин. - 0,25 макс.
|
Хром
|
0,040 макс.
|
|
Кремний
|
1.00 макс.
|
Фосфор
|
0,040 макс.
|
|
Медь
|
0,10 мин. - 0,80 макс.
|
Азот
|
0,030 макс.
|
|
Железо
|
Равновесие*
|
|
|
* Сплав преобладает в остальном составе. Другие элементы могут присутствовать лишь в минимальных количествах.
|
|
Температура, °F
|
|
|
68
|
200
|
400
|
600
|
|
Плотность
|
фунт/дюйм3
|
0.28
|
|
|
|
|
Модули упругости
|
x 10sup>6 фунтов/кв. дюйм
|
29
|
28
|
27
|
26
|
|
Коэффициент Пуассона
|
|
0.3
|
|
|
|
|
Линейное расширение
|
x 10-6 дюймов/дюймов/°F
|
—
|
7.2
|
7.5
|
7.5
|
|
Теплопроводность
|
БТЕ/фут/ч °F
|
8.7
|
9.3
|
9.8
|
10.4
|
|
Теплоемкость
|
Дж/кг °F
|
500
|
530
|
560
|
590
|
|
Удельное электрическое сопротивление
|
микроомметр
|
0.80
|
0.85
|
0.90
|
1.00
|
Свойства при растяжении (минимальные значения)
|
|
Минимальные значения
(Пластина .625")
|
Типичные значения
(Пластина .625")
|
|
Предел текучести со смещением 0,2%
|
КСИ
|
65
|
69
|
|
Прочность на разрыв
|
КСИ
|
94
|
101
|
|
Удлинение
|
%
|
30
|
38
|
|
Твердость (по Бринеллю)
|
НВ
|
290 (макс.)
|
225
|
Расчетный припуск на напряжение
Одним из преимуществ дуплексных нержавеющих сталей, обогащенных азотом, является их более высокий уровень прочности по сравнению с обычными аустенитными нержавеющими сталями. Это позволяет создавать агрегаты с более тонким сечением. Такая экономия веса может значительно снизить стоимость материала и изготовления судна.
Нормы ASME для котлов и сосудов под давлением, раздел VIII, раздел 1, допустимые значения напряжений, ksi
|
Сплав
|
200 °F
|
300 °F
|
400 °F
|
500 °F
|
600 °F
|
|
ЛДХ 2101
|
26.9
|
25.6
|
24.7
|
24.7
|
24.7
|
|
304л
|
20.0
|
18.9
|
18.3
|
17.5
|
16.6
|
|
316л
|
20.0
|
20.0
|
19.3
|
18.0
|
17.0
|
|
2205
|
25.7
|
24.8
|
23.9
|
23.3
|
23.1
|
|
2304
|
24.0
|
22.5
|
21.7
|
21.3
|
21.0
|
Коррозионные свойства
Нержавеющие стали серии 300 широко используются во многих перерабатывающих отраслях промышленности благодаря их общей коррозионной стойкости. Коррозионная стойкость LDX 2101 в целом выше, чем у 304L, и сопоставима с 316L, что делает его пригодным для использования в самых разных отраслях промышленности и приложениях.
Стойкость хлоридов к точечной коррозии
Стойкость аустенитной нержавеющей стали к точечной коррозии может быть напрямую связана с составом сплава, где хром, молибден и азот составляют массовый %. Эквивалентное число сопротивления точечной коррозии (PREN) использует следующую формулу для измерения относительной стойкости сплава к точечной коррозии - чем выше число, тем лучше сопротивление точечной коррозии.
PREN = %Cr + 3.3Mo + 30N
В следующей таблице сравнивается PREN для LDX 2101 с другими распространенными нержавеющими сталями.
Эквивалентное сопротивление точечной коррозии PREN = %Cr + 3,3Mo + 30N
Устойчивость к щелевой коррозии
Испытание на критическую температуру щелевой коррозии (CCCT) часто используется для сравнения стойкости различных сплавов к щелевой коррозии.
Типичная критическая температура щелевой коррозии в соответствии с методом F стандарта ASTM G48
Стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением
Хлоридное коррозионное растрескивание под напряжением (SCC) является одной из наиболее серьезных форм локализованной коррозии. Более высокие температуры и снижение pH увеличивают вероятность развития ПКК. Возникновение SCC является одной из наиболее распространенных причин выхода оборудования из строя из нержавеющей стали. Благодаря своей дуплексной структуре LDX 2101 обладает отличной устойчивостью к SCC.
Результаты испытаний на U-образный изгиб в кипящем растворе 40% CaCl2 (100ºC) в течение 500 часов
|
|
Продольный/поперечный
|
|
ЛДХ 2101
|
Нет ОЦО
|
|
304л
|
Крекинг SSC (<150 часов)
|
Общая коррозия
Общая коррозия характеризуется как равномерное воздействие на поверхность, контактирующую с агрессивной средой. Стойкость к равномерной коррозии в серной кислоте показана ниже. LDX 2101 превосходит 304L и в некоторых случаях сравним с 316L.
Кривые изокоррозии, 0,1 мм/год, в серной кислоте
