Дуплексный нержавеющий сплав 2507

Сплав 2507 (UNS S32750) представляет собой супердуплексную нержавеющую сталь с составом, в состав которого входят 25% хрома, 4% молибдена, 7% никеля и азота. Вот некоторые ключевые особенности и свойства сплава 2507:Коррозионная стойкость:Сплав 2507 обеспечивает исключительную устойчивость к коррозии, что делает его пригодным для требовательных применений в агрессивных средах. Высокое содержание хрома, молибдена и азота способствует отличной устойчивости к точечной коррозии, щелям и общей коррозии. Он обладает особенно высокой стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением, вызванному хлоридами, что имеет решающее значение для применения в морской воде и средах, богатых хлоридами. Механические свойства: Сплав 2507 демонстрирует высокую прочность, предлагая отличные механические свойства. Его высокая прочность позволяет проектировать более легкие конструкции, снижая вес и стоимость. Термические свойства: Сплав обладает высокой теплопроводностью, что способствует эффективной теплопередаче. Он также обладает низким коэффициентом теплового расширения, что может быть полезно в определенных приложениях. Сплав 2507 обычно используется в таких отраслях, как химическая промышленность, нефтегазовая, нефтехимическая и морская вода. Он находит применение в различных компонентах, включая теплообменники, трубы, клапаны и накопительные баки. При использовании сплава 2507 важно учитывать конкретные условия эксплуатации и консультироваться с инженерами-материаловедами или производителями сплавов для получения точных рекомендаций по его пригодности, изготовлению и совместимости в конкретных областях применения и условиях.

Общие свойства

Сплав 2304 представляет собой дуплексную нержавеющую сталь 23% хрома, 4% никеля, не содержащую молибдена. Сплав 2304 обладает свойствами коррозионной стойкости, аналогичными 316L. Кроме того, его механические свойства, т.е. предел текучести, в два раза выше, чем у аустенитных марок 304/316. Это позволяет конструктору снизить вес, особенно при правильном проектировании сосудов высокого давления.
Сплав особенно подходит для применений в диапазоне температур -50°C/+300°C (-58°F/572°F). Более низкие температуры также могут быть рассмотрены, но требуют некоторых ограничений, особенно для сварных конструкций.
Благодаря своей дуплексной микроструктуре и низкому содержанию никеля и хрома, сплав обладает улучшенными свойствами коррозионной стойкости под напряжением по сравнению с аустенитными марками 304 и 316.

Коррозионная стойкость

Общая коррозия
Высокое содержание хрома и молибдена в 2507 делает его чрезвычайно устойчивым к равномерной коррозии органическими кислотами, такими как муравьиная и уксусная кислота. 2507 также обеспечивает отличную стойкость к неорганическим кислотам, особенно содержащим хлориды.
В разбавленной серной кислоте, загрязненной ионами хлора, 2507 обладает лучшей коррозионной стойкостью, чем 904L, которая представляет собой высоколегированную аустенитную сталь, специально разработанную для устойчивости к чистой серной кислоте.
Нержавеющая сталь типа 316L (2,5% Mo) не может использоваться в соляной кислоте из-за риска локальной и равномерной коррозии. Тем не менее, 2507 может быть использован в разбавленной соляной кислоте. Точечная коррозия не должна быть риском в зоне ниже границы на этом рисунке, но следует избегать трещин.

Кривые изокоррозии, 0,1 мм/год, в серной кислоте с добавлением 2000 ppm ионов хлора

Кривые изокоррозии, 0,1 мм/год, в соляной кислоте. Кривая ломаной линии представляет собой точку кипения

Диапазон критических температур точечной коррозии (CPT) для различных сплавов в 1М NACl

Критическая температура щелевой коррозии (CCT) для различных сплавов в 10% FeCl3

 

Межгранурная коррозия

Низкое содержание углерода в 2507 значительно снижает риск выпадения карбида в осадок на границах зерен во время термической обработки; Таким образом, сплав обладает высокой устойчивостью к межкристаллитной коррозии, связанной с карбидом.

Коррозионное растрескивание под напряжением

Дуплексная структура 2507 обеспечивает превосходную стойкость к хлоридному коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC). Из-за более высокого содержания сплава 2507 превосходит 2205 по коррозионной стойкости и прочности. Модель 2507 особенно полезна при работе на шельфе нефтегазовой отрасли, а также в скважинах с естественно высоким уровнем рассола или в скважинах, где рассол закачивался для повышения нефтеотдачи. Точечная коррозия

 

Для установления стойкости сталей в хлоридсодержащих растворах к точечной коррозии можно использовать различные методы испытаний. Приведенные выше данные были измерены с помощью электрохимического метода на основе ASTM G 61. Определены критические температуры точечной коррозии (CPT) нескольких высокоэффективных сталей в растворе хлорида натрия 1М. Полученные результаты демонстрируют превосходную стойкость модели 2507 к точечной коррозии. Разброс нормальных данных для каждого сорта обозначен темно-серой частью столбца.

 

Щелевая коррозия

Наличие щелей, практически неизбежных в практичных конструкциях и операциях, делает нержавеющие стали более восприимчивыми к коррозии в хлоридных средах. 2507 обладает высокой устойчивостью к щелевой коррозии. Критические температуры щелевой коррозии 2507 и некоторых других высокоэффективных нержавеющих сталей показаны выше.

 

Химический анализ

Типичные значения (% по массе)

Углерод	Хром	Никель	Молибден	Азот	Другие
0.020	25	7	4.0	0.27	С=0,001
PREN = [Cr%] = 3.3 [Mo%] = 16 [N %] ≥ 40

Интервал Характер °С	Термический расширение АСС10М-бК-1	°С	Удельное сопротивление (μ_ см)	Термический проводимость (В.м-1.К-1)	Специфический жара (Дж.кг-1.К-1	Молодой модуль E (ГПа)	Срез модуль G (ГПа)
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

Механические свойства

Механические и физические свойства

2507 сочетает в себе высокую прочность на разрыв и ударную вязкость с низким коэффициентом теплового расширения и высокой теплопроводностью. Эти свойства подходят для многих конструкционных и механических компонентов. Ниже приведены механические свойства листа и плиты 2507 при низких температурах, воздействии окружающей среды и при повышенных температурах. Все данные испытаний относятся к образцам в отожженном и закаленном состоянии.
2507 не рекомендуется для применений, требующих длительного воздействия температур выше 570 ° F из-за повышенного риска снижения ударной вязкости. Перечисленные здесь данные являются типичными для кованых изделий и не должны рассматриваться как максимальное или минимальное значение, если не указано иное.