Duplex S31803 vs S32205: Διαφορές χημικής σύνθεσης και γιατί έχουν σημασία για τη συγκόλληση

S31803και S32205 πωλούνται και τα δύο στην αγορά ως "duplex 2205" και οι δύο ονομασίες είναι αρκετά κοντινές στη σύνθεση που συχνά αντιμετωπίζονται ως εναλλάξιμα - αλλά δεν είναι πανομοιότυπα και η διαφορά που τα χωρίζει, κυρίως περιεκτικότητα σε άζωτο, έχει πραγματική, τεκμηριωμένη επίδραση στη συγκολλησιμότητα και την απόδοση διάβρωσης. Αυτός ο οδηγός εξηγεί ακριβώς τι διακρίνει το S31803 από το S32205, γιατί το S32205 αναπτύχθηκε ως μια πιο αυστηρή έκδοση της αρχικής προδιαγραφής και γιατί η διαφορά αζώτου μεταξύ τους έχει μεγαλύτερη σημασία στο ένα σημείο που ο διπλός ανοξείδωτος χάλυβας είναι πιο ευάλωτος: η θερμότητα-επηρεαζόμενη ζώνη μιας συγκόλλησης.

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ S31803 και S32205 Duplex από ανοξείδωτο χάλυβα;

S32205είναι μια ενισχυμένη σύνθεση του S31803, περιορίζοντας τα επιτρεπόμενα εύρη για χρώμιο, μολυβδαίνιο και - πιο σημαντικά - άζωτο, έτσι ώστε κάθε θερμότητα που παράγεται με την ονομασία S32205 να πληροί ένα υψηλότερο εγγυημένο ελάχιστο περιεχόμενο κράματος από αυτό που απαιτεί η ευρύτερη προδιαγραφή του S31803.

Και οι δύο ονομασίες περιγράφουν τον ίδιο θεμελιώδη διπλό ανοξείδωτο χάλυβα που είναι κοινώς γνωστός με την εμπορική του ονομασία "2205" και και οι δύο διέπονται από το ASTM A240 και τις σχετικές προδιαγραφές. Το S31803 ήταν η αρχική ονομασία UNS για αυτό το κράμα, με ένα σχετικά ευρύ επιτρεπόμενο εύρος σύνθεσης. Το S32205 εισήχθη αργότερα ειδικά για να περιορίσει αυτό το εύρος στο κάτω άκρο, αφαιρώντας τη "γωνία" της σύνθεσης όπου μια πλήρως συμβατή θερμότητα S31803 μπορούσε να μεταφέρει σημαντικά λιγότερο χρώμιο, μολυβδαίνιο και άζωτο από ό,τι υποδηλώνει το τυπικό, καλύτερα-γνωστό προφίλ απόδοσης του κράματος. Στην πράξη, οι περισσότερες τρέχουσες προδιαγραφές παραγωγής μύλου και οι σύγχρονες προδιαγραφές έργων αναφέρονται στο S32205 για αυτόν ακριβώς τον λόγο - παρέχει μια αυστηρότερη, πιο αξιόπιστη εγγύηση απόδοσης από το S31803 μόνο.

Σύγκριση σύνθεσης-παρά-:

Πίνακας 1. Αντιπροσωπευτική ονομαστική σύνθεση για S31803 και S32205 ανά ASTM A240. Οι τιμές είναι ενδεικτικές και στρογγυλεμένες. επιβεβαιώστε τα ακριβή όρια σε σχέση με την τρέχουσα έκδοση της ισχύουσας προδιαγραφής πριν από τη χρήση στην τεκμηρίωση προμήθειας ή σχεδιασμού.

Γιατί το S32205 αναπτύχθηκε ως ενισχυμένη έκδοση του S31803;

Το S32205 αναπτύχθηκε επειδή το ευρύ φάσμα σύνθεσης του S31803 επέτρεψε την παραγωγή πλήρως συμβατών θερμοτήτων στο χαμηλό άκρο περιεκτικότητας σε χρώμιο, μολυβδαίνιο και άζωτο, και το υλικό από αυτό το χαμηλό άκρο δεν παρείχε αξιόπιστα την αντοχή στη διάβρωση και την απόδοση συγκόλλησης που περίμενε η αγορά από τον διπλό ανοξείδωτο χάλυβα "2205".

Υπάρχει ένα εύρος προδιαγραφών για την προσαρμογή της κανονικής διακύμανσης στη χαλυβουργία, ενώ εξακολουθεί να εγγυάται ότι ένα υλικό ανταποκρίνεται στις επιδιωκόμενες επιδόσεις, αλλά ένα πολύ μεγάλο εύρος δημιουργεί ένα πραγματικό πρακτικό πρόβλημα: δύο θερμότητες μπορούν και οι δύο να πιστοποιηθούν νόμιμα με την ίδια ονομασία ενώ αποδίδουν σημαντικά διαφορετικά κατά τη λειτουργία. Αυτό ακριβώς συνέβη με την τεκμηριωμένη εμπειρία του κλάδου S31803 - που έδειξε ότι οι χαμηλές-θερμότητες αζώτου κοντά στο κάτω μέρος της σειράς S31803 θα μπορούσαν να παρουσιάσουν μειωμένη αντίσταση στη διάτρηση και, το πιο σημαντικό για τον κατασκευασμένο εξοπλισμό, λιγότερο αξιόπιστη συγκόλληση και θερμότητα{4}} επηρεάζουν την απόδοση ζώνης από ό,τι υπονοείται η φήμη του κράματος.

Το S32205 το αντιμετωπίζει άμεσα αυξάνοντας την ελάχιστη περιεκτικότητα σε άζωτο, χρώμιο και μολυβδαίνιο, εξαλείφοντας αποτελεσματικά την κατώτερη-γωνία απόδοσης του αρχικού εύρους ενώ αφήνει το πάνω άκρο της σειράς S31803 ουσιαστικά αμετάβλητο -, γι' αυτό το υλικό S32205 συχνά περιγράφεται ως "καλό άκρο του εύρους S3" κάθε φορά, παρά ως "καλή εγγύηση" κάθε φορά. θεμελιωδώς διαφορετικό κράμα.

Πώς η περιεκτικότητα σε άζωτο επηρεάζει τη συγκολλησιμότητα σε ανοξείδωτο χάλυβα διπλής όψης;

Το άζωτο είναι το μόνο πιο σημαντικό στοιχείο που ελέγχει πόσο καλά οι μεταρρυθμίσεις του ωστενίτη στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα-κατά τη συγκόλληση διπλού ανοξείδωτου χάλυβα, επειδή προάγει έντονα τη μετατροπή του φερρίτη σε ωστενίτη καθώς η συγκόλληση ψύχεται και το ανεπαρκές άζωτο μπορεί να αφήσει τη θερμότητα-που επηρεάζεται από τη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα{{1} και δεν απαιτεί περισσότερο από το duplex.

Ο πολύτιμος συνδυασμός αντοχής και αντοχής στη διάβρωση του διπλού ανοξείδωτου χάλυβα εξαρτάται από τη διατήρηση ενός περίπου ισορροπημένου μείγματος φάσεων ωστενίτη και φερρίτη σε όλο το υλικό, συμπεριλαμβανομένης της θερμότητας-επηρεαζόμενης ζώνης δίπλα σε οποιαδήποτε συγκόλληση. Όταν συγκολλάται χάλυβας διπλής όψης, το βασικό μέταλλο αμέσως δίπλα στη συγκόλληση θερμαίνεται σε ένα εύρος θερμοκρασίας όπου μετατρέπεται σχεδόν εξ ολοκλήρου σε φερρίτη. Καθώς αυτή η περιοχή ψύχεται ξανά, μέρος αυτού του φερρίτη χρειάζεται να μετατραπεί ξανά σε ωστενίτη για να αποκαταστήσει την επιδιωκόμενη ισορροπία φάσης και το άζωτο είναι το κύριο στοιχείο κράματος που οδηγεί αυτόν τον μετασχηματισμό, επεκτείνοντας το εύρος θερμοκρασίας και βελτιώνοντας την κινητική της αναμόρφωσης του ωστενίτη κατά την ψύξη.

Μια θερμότητα βασικού μετάλλου με υψηλότερη περιεκτικότητα σε άζωτο - όπως το αυστηρότερο ελάχιστο του S32205 εγγυάται - μεταρρυθμίζει τον ωστενίτη πιο αξιόπιστα και πλήρως στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα από ό,τι μια χαμηλότερη-θερμότητα αζώτου στις ίδιες συνθήκες συγκόλλησης, πράγμα που είναι ο άμεσος, πρακτικός λόγος που η περιεκτικότητα σε άζωτο χωρίς σταθερό χάλυβα αντιμετωπίζεται όπως διαδικασίες.

Πώς συγκρίνονται τα S31803 και S32205 σε PREN και αντοχή στη διάβρωση;

Η ενισχυμένη σύνθεση του S32205 αποδίδει αξιόπιστα έναν ισοδύναμο αριθμό αντίστασης διάτρησης (PREN) περίπου 35 ή μεγαλύτερο σε όλο το εύρος προδιαγραφών του, ενώ το ευρύτερο εύρος του S31803 επιτρέπει θερμότητες με σημαντικά χαμηλότερο PREN στο χαμηλό άκρο - ένα κενό που έχει άμεση σημασία για τη διάβρωση και την αντίσταση στη διάβρωση του χλωρίου.

Χρησιμοποιώντας τον τυπικό τύπο PREN (PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N), οι διαφορές σύνθεσης μεταξύ των δύο ονομασιών μεταφράζονται απευθείας σε μια υπολογίσιμη διαφορά στην αναμενόμενη απόδοση διάβρωσης: χαμηλή-θερμότητα S31803, με χρώμιο, μολυβδαίνιο σχεδόν στο εύρος PR και άζωτο. τα υψηλά 20s έως τα χαμηλά 30s, ενώ τα αυξημένα ελάχιστα του S32205 εξασφαλίζουν ένα PREN άνετα στο ή πάνω από περίπου 35 για οποιαδήποτε συμβατή θερμότητα.

Αυτή δεν είναι οριακή ή θεωρητική διάκριση - είναι ο συγκεκριμένος, μετρήσιμος λόγος για τον οποίο το S32205 θεωρείται γενικά ως η πιο αξιόπιστη επιλογή όποτε υπολογίστηκε το επίδομα διάβρωσης ενός έργου υποθέτοντας τυπική απόδοση βαθμού 2205, δεδομένου ότι ο καθορισμός του S31803 χωρίς πρόσθετες απαιτήσεις σύνθεσης αφήνει ανοιχτό το αναμενόμενο εύρος τελικών απαιτήσεων για τη λήψη του υλικού.

Τι συμβαίνει στη ζώνη που επηρεάζεται από τη ζέστη-Κατά τη συγκόλληση χάλυβα διπλής όψης με χαμηλή περιεκτικότητα σε άζωτο{{1};

Η συγκόλληση μιας θερμότητας χαμηλής-αζώτου S31803 μπορεί να δημιουργήσει μια ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα-με περίσσεια φερρίτη και αντίστοιχα μειωμένη περιεκτικότητα σε ωστενίτη, η οποία μειώνει τόσο την σκληρότητα όσο και την τοπική αντίσταση διάβρωσης αυτής της συγκεκριμένης περιοχής σε σχέση με το περιβάλλον βασικό μέταλλο και το σωστά ισορροπημένο μέταλλο συγκόλλησης.

Μια ζώνη που επηρεάζεται από υπερβολικά φερριτικό-θερμό είναι ένας πραγματικός, τεκμηριωμένος κίνδυνος στην κατασκευή διπλής όψης από ανοξείδωτο χάλυβα και έχει δύο διακριτές πρακτικές συνέπειες. Πρώτον, ο φερρίτης είναι γενικά λιγότερο σκληρός από τον ωστενίτη σε μια δεδομένη θερμοκρασία, επομένως μια ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα-με περισσότερο φερρίτη από την προβλεπόμενη μπορεί να παρουσιάσει μειωμένη σκληρότητα κρούσης, μια ιδιαίτερη ανησυχία στην υπηρεσία χαμηλής-θερμοκρασίας ή πρόσκρουσης-.

Δεύτερον, επειδή η αντίσταση στα σκασίματα σε διπλό ανοξείδωτο χάλυβα εξαρτάται από τις δύο φάσεις που φέρουν κατάλληλο μερίδιο χρωμίου, μολυβδαινίου και αζώτου του κράματος, μια ανισορροπημένη αναλογία φάσης στη θερμότητα-επηρεαζόμενη ζώνη μπορεί τοπικά να μειώσει την αντίσταση στη διάβρωση κάτω από αυτό που θα πρότεινε ο υπολογισμός του μαζικού PREN. είναι συχνά ο πιο αδύναμος κρίκος στην απόδοση διάβρωσης μιας διπλής κατασκευής από ανοξείδωτο χάλυβα. Αυτή είναι ακριβώς η λειτουργία αστοχίας που το σφιγμένο ελάχιστο άζωτο του S32205 έχει σχεδιαστεί για να το προφυλάσσει, διασφαλίζοντας ότι κάθε συμβατή θερμότητα φέρει αρκετό άζωτο για να υποστηρίξει αξιόπιστη αναμόρφωση ωστενίτη ακόμη και υπό ρεαλιστικές συνθήκες συγκόλλησης παραγωγής.

Είναι τα S31803 και S32205 εναλλάξιμα στην πράξη;

Τα S31803 και S32205 είναι αρκετά παρόμοια ώστε συχνά αντιμετωπίζονται ως εναλλάξιμα στην περιστασιακή χρήση της βιομηχανίας, αλλά δεν είναι τυπικά πανομοιότυπες προδιαγραφές και για κρίσιμες εφαρμογές διάβρωσης ή συγκόλλησης-, ο καθορισμός του S32205 παρέχει ρητά το S32205 παρέχει ρητά την S32205 μια συμπληρωματική σύνθεση {30} μια ουσιαστικά πιο αξιόπιστη εγγύηση απόδοσης.

Μια άμεση σύγκριση των πρακτικών συνεπειών για τη συγκόλληση και τη διάβρωση-κρίσιμης σημασίας υπηρεσία:

Πίνακας 2. Πρακτική σύγκριση των S31803 και S32205 για κρίσιμες εφαρμογές συγκόλλησης και διάβρωσης-.

Σε πολλές γενικές δομικές ή μη κρίσιμες εφαρμογές, η πρακτική διαφορά μεταξύ των δύο χαρακτηρισμών μπορεί να μην γίνει ποτέ εμφανής, καθώς μεγάλο μέρος του εμπορικά διαθέσιμου υλικού τείνει ήδη προς το υψηλότερο άκρο της σειράς S31803 στη συνήθη παραγωγή. Ο κίνδυνος βρίσκεται συγκεκριμένα στο χαμηλό άκρο της σειράς S31803, το οποίο είναι νομικά συμβατό, αλλά δεν είναι εγγυημένο ότι θα εξαιρεθεί από μια δεδομένη παραγγελία αγοράς -, γι' αυτό η βάση μόνο της ονομασίας, χωρίς πρόσθετες καθορισμένες απαιτήσεις, είναι ένα πραγματικό κενό στα κρίσιμα έργα κατασκευής από διάβρωση-ή με μεγάλη συγκόλληση.

Ποιες πρακτικές πλήρωσης μετάλλων και συγκόλλησης εφαρμόζονται και στις δύο κατηγορίες;

Τόσο το S31803 όσο και το S32205 είναι συνήθως συγκολλημένα με ένα υπερβολικά ταιριαστό μέταλλο πλήρωσης που περιέχει υψηλότερη περιεκτικότητα σε νικέλιο από το βασικό μέταλλο - συνήθως ένα αναλώσιμο τύπου 2209-- ειδικά για να συμβάλει στην προώθηση του σχηματισμού ωστενίτη στο ίδιο το μέταλλο συγκόλλησης, αν και αυτό το μέταλλο χαμηλής πλήρωσης{3} περιεκτικότητα σε άζωτο στη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα.

Τα μέταλλα πλήρωσης διπλής συγκόλλησης σκευάζονται σκόπιμα με υψηλότερη περιεκτικότητα σε νικέλιο από το βασικό μέταλλο, επειδή το νικέλιο, όπως και το άζωτο, προάγει τον σχηματισμό ωστενίτη και η ενίσχυση του νικελίου στο πληρωτικό είναι ένας πρακτικός τρόπος για να διασφαλιστεί ότι το ίδιο το εναποτιθέμενο μέταλλο συγκόλλησης επιτυγχάνει μια καλή ισορροπία φάσης, παρόλο που η σύνθεση του πληρωτικού συγκόλλησης μπορεί να ελεγχθεί ανεξάρτητα από το βασικό μέταλλο.

Αυτή η στρατηγική μετάλλου πλήρωσης λειτουργεί καλά για το ίδιο το μέταλλο συγκόλλησης, αλλά είναι σημαντικό να αναγνωρίσουμε τον περιορισμό του: το μέταλλο πλήρωσης δεν μπορεί να επηρεάσει τη ζώνη που επηρεάζεται από τη θερμότητα-στο παρακείμενο βασικό μέταλλο, καθώς αυτή η περιοχή είναι μη λιωμένο βασικό μέταλλο που έχει απλώς θερμανθεί και ψυχθεί, δεν έχει γεμίσει με νέο υλικό. Αυτός είναι ακριβώς ο λόγος για τον οποίο η περιεκτικότητα σε άζωτο βασικών μετάλλων - η βασική διάκριση μεταξύ S31803 και S32205 - παραμένει μια κρίσιμη, ανεξάρτητη μεταβλητή στη συγκολλησιμότητα διπλής όψης που η σωστή επιλογή μετάλλου πλήρωσης από μόνη της δεν μπορεί να αντιμετωπίσει πλήρως.

Ποια ονομασία πρέπει να ορίσετε για νέα έργα;

Το S32205 είναι γενικά ο πιο συνετός προσδιορισμός για νέα έργα, ιδιαίτερα εκείνα που περιλαμβάνουν σημαντική συγκόλληση ή διάβρωση-κρίσιμης σημασίας υπηρεσία χλωρίου, επειδή η σφιχτή σύνθεσή του αφαιρεί τη γωνία χαμηλής-απόδοσης της σειράς του S31803 χωρίς καμία πρόσθετη πολυπλοκότητα στην προμήθεια ή την κατασκευή.

Μια λίστα ελέγχου πρακτικών προδιαγραφών:

• Καθορίστε το S32205 με την ονομασίαόπου το όριο διάβρωσης ή η διάρκεια ζωής του έργου προϋποθέτει τυπική, αξιόπιστη απόδοση βαθμού 2205, αντί να βασίζεται στην ευρύτερη σειρά S31803.
• Εάν πρέπει να καθοριστεί το S31803για λόγους παλαιού τύπου, συμβατικούς ή διαθεσιμότητας, εξετάστε το ενδεχόμενο να προσθέσετε συμπληρωματικές απαιτήσεις σύνθεσης (όπως ελάχιστη περιεκτικότητα σε άζωτο ή ελάχιστο PREN) στην παραγγελία αγοράς για να κλείσετε το κενό με το S32205.
• Ζητήστε πιστοποιητικά μύλου και επαληθεύστε την πραγματική σύνθεση θερμότηταςαντί να υποθέσουμε την ονομαστική απόδοση "2205" μόνο από την ονομασία, ιδιαίτερα για κατασκευές με μεγάλη συγκόλληση ή διάβρωση-κρίσιμες.
• Κατάλληλες διαδικασίες συγκόλλησης στην πραγματική θερμότητα ή σε αντιπροσωπευτικό χαμηλό άκρο του καθορισμένου εύρους,όχι μόνο σε μια ευνοϊκή, υψηλή-θερμότητα αζώτου, για να διασφαλιστεί ότι η ειδική διαδικασία παραμένει έγκυρη σε όλο το φάσμα του υλικού που θα μπορούσε να παρασχεθεί.

Συχνές Ερωτήσεις

Είναι το S32205 ένα εντελώς διαφορετικό κράμα από το S31803;

Το No - S32205 είναι καλύτερα κατανοητό ως μια αυστηρή προδιαγραφή σύνθεσης εντός της ίδιας βασικής οικογένειας κραμάτων διπλής όψης 2205 και όχι ως ξεχωριστό κράμα. και τα δύο μοιράζονται την ίδια βασική μεταλλουργία χρωμίου-νικελίου-μολυβδαινίου-αζώτου διπλής όψης, με το S32205 να εγγυάται απλώς ένα στενότερο, υψηλότερο εύρος-απόδοσης.

Μπορεί το υλικό που έχει πιστοποιηθεί ως S31803 να πιστοποιηθεί επίσης ως S32205 εάν η σύνθεσή του τύχει να εμπίπτει στο στενότερο εύρος τιμών;

Ναι, και αυτό είναι σύνηθες στην πράξη - πολλοί μύλοι παράγουν υλικό που ανταποκρίνεται και στις δύο ονομασίες ταυτόχρονα και το πιστοποιούν διπλά- ως S31803/S32205, καθώς μια θερμότητα που παράγεται εντός του στενότερου εύρους του S32205 ικανοποιεί αυτόματα και το ευρύτερο φάσμα του S31803.

Η διαφορά αζώτου μεταξύ S31803 και S32205 επηρεάζει τις μηχανικές ιδιότητες καθώς και την αντοχή στη διάβρωση;

Ναι, το - άζωτο συμβάλλει επίσης στην αντοχή του διπλού ανοξείδωτου χάλυβα μέσω της ενίσχυσης στερεών-διαλυμάτων, επομένως το υλικό S32205 με υψηλότερο-άζωτο μπορεί να παρουσιάσει μέτρια υψηλότερη αντοχή εκτός από τα πλεονεκτήματα της διάβρωσης και της συγκολλητικότητας, αν και αυτό αποτελεί δευτερεύουσα σημασία σε σχέση με την ισορροπία φάσης{{4} και τα αποτελέσματα της διάβρωσης.

Θα πρέπει η πιστοποίηση της διαδικασίας συγκόλλησης να διαφέρει μεταξύ S31803 και S32205;

Οι διαδικασίες συγκόλλησης θα πρέπει να πληρούν τις προϋποθέσεις για υλικό αντιπροσωπευτικό αυτού που θα χρησιμοποιηθεί πραγματικά στην παραγωγή και δεδομένου του τεκμηριωμένου κενού απόδοσης στο χαμηλό άκρο του εύρους S31803, μια διαδικασία που χαρακτηρίζεται μόνο για υψηλή{1}}θερμότητα αζώτου μπορεί να μην αντιπροσωπεύει τη χειρότερη-απόδοση στην περίπτωση εάν χαμηλότερο-άζωτο S31803 μπορεί αργότερα να αγοραστεί με το ίδιο υλικό.

Το duplex 2507 επηρεάζεται από ένα παρόμοιο ζήτημα που σχετίζεται με το εύρος-;

Οι ποιότητες υπερδιπλής όψης όπως το 2507 έχουν τα δικά τους εύρη προδιαγραφών και εκτιμήσεις, και ενώ η γενική αρχή ότι η σύνθεση επηρεάζει τη συγκολλησιμότητα και την απόδοση διάβρωσης ισχύει ευρέως σε ποιότητες διπλής όψης, η συγκεκριμένη σύσφιξη S31803-σε S32205 που συζητείται σε αυτόν τον οδηγό είναι ειδικά για την τυπική διπλή όψη 2205 και δεν θα πρέπει να εφαρμόζεται σε μια οικογένεια διπλής όψης. ονομασίες διπλής όψης χωρίς έλεγχο της ισχύουσας προδιαγραφής.