Austenitic Stainless Steel

Östenitik Paslanmaz çelik piyasada baskındır. Bu grup çok yaygın olan AISI 304 ve AISI 316 çelik, aynı zamanda daha yüksek alaşımlı AISI 310S ve ASTM N08904 / 904L

Östenitik çelikler, yüksek östenit oluşturucu içerikleriyle karakterize edilirler, özellikle nikel. Ayrıca krom, molibden ve bazen de bakır ile alaşımlandırılırlar, titanyum, niyobyum ve nitrojen. Azot ile alaşımlama çeliklerin akma dayanımını yükseltir.

Östenitik paslanmaz çelik, örneğin kimya endüstrisi ve gıda işleme endüstrisi gibi çok geniş bir uygulama alanına sahiptir. Molibden içermeyen çelikler de çok iyi yüksek sıcaklık özelliklerine sahiptir ve bu nedenle fırınlarda ve ısı eşanjörlerinde kullanılır. Düşük sıcaklıklardaki iyi darbe dayanımlarından genellikle kriyojenik sıvılar için kaplar gibi aparatlarda yararlanılır.

Östenitik paslanmaz çelik tarafından sertleştirilemez ısıl işlem. Normalde şu şekilde tedarik edilirler Söndürme–tavlama Bu da yumuşak ve yüksek oranda şekillendirilebilir oldukları anlamına gelir.

Soğuk işlem onların sertlik ve dayanıklılık. Bu nedenle bazı çelik kaliteleri soğuk gerilmiş veya sert haddelenmiş durumda tedarik edilir. Östenitik paslanmaz çelik yüksek sünekliğe, düşük akma dayanımı ve nispeten yüksek nihai Çekme DayanımıTipik bir karbon çeliği ile karşılaştırıldığında.

Soğutulan bir karbon çeliği Östenit ferrit ve sementit karışımına dönüşür. Östenitik paslanmaz çelik borularda, yüksek krom ve nikel içeriği bu dönüşümü bastırarak malzemenin soğuma sırasında tamamen östenit olmasını sağlar (Nikel soğuma sırasında östenit fazını korur ve Krom dönüşümü yavaşlatır, böylece sadece 8% Nikel ile tamamen östenitik bir yapı elde edilebilir).

Isıl işlem ve kaynağın neden olduğu termal döngü, mekanik özellikler üzerinde çok az etkiye sahiptir. Ancak mukavemet ve sertlik şu şekilde artırılabilir soğuk çalışmaBu da sünekliği azaltacaktır. Tam bir çözelti tavlaması (yaklaşık 1045°C'ye kadar ısıtma ve ardından su verme veya hızlı soğutma) malzemeyi orijinal durumuna geri getirecek, alaşım ayrışmasını, hassaslaşmayı, sigma fazını ortadan kaldıracak ve Süneklik soğuk işlemden sonra. Ne yazık ki hızlı soğutma, akma noktası kadar yüksek olabilecek artık gerilmeleri yeniden ortaya çıkaracaktır. Tavlama işlemi sırasında nesne uygun şekilde desteklenmezse de bozulma meydana gelebilir.

Östenitik çelikler hidrojen çatlamasına karşı hassas değildir, bu nedenle kalın kesitlerde büzülme gerilmeleri riskini azaltmak dışında ön ısıtma nadiren gereklidir. Kaynak sonrası ısıl işlem Bu malzeme kırılgan kırılmaya karşı yüksek direnç gösterdiğinden nadiren gereklidir; bazen stres giderme, kırılma riskini azaltmak için gerçekleştirilir. stres korozyon çatlamasıBununla birlikte, stabilize bir kalite kullanılmadığı sürece bunun hassasiyete neden olması muhtemeldir (düşük bir stres azaltma ile sınırlı stres azaltma elde edilebilir sıcaklık yaklaşık 450°C). Östenitik Paslanmaz Çelik / Süper Östenitik Paslanmaz Çelik Karşılaştırma Tablosu

Çin GB	ISO Birleşik Dijital Kod	ASTM / ASME Sınıfı	UNS Kodu	EN Kodu	Şirket Ticari Sınıf
06Cr19Ni10	S30408	304	S30400	1.4301	–
07Cr19Ni10	S30409	304H	S30409	1.4948	–
022Cr19Ni10	S30403	304L	S30403	1.4307	–
022Cr19Ni10N	S30453	304LN	S30453	1.4311	–
–	–	Süper304	S30432	–	Super304H (NSSMC)
06Cr18Ni11Ti	S32168	321	S32100	1.4541	–
07Cr18Ni11Ti	S32169	321H	S32109	1.494	–
06Cr17Ni12Mo2	S31608	316	S31600	1.4401	–
022Cr17Ni12Mo2	S31603	316L	S31603	1.4404	–
022Cr17Ni12Mo2N	S31653	316LN	S31653	1.4406	–
06Cr17Ni12Mo3Ti	S31668	316Ti	S31635	1.4571	–
00Cr17Ni14Mo2		316LMoD/316LUG	S31603	1.4435	–
022Cr19Ni13Mo3	S31703	317L	S31703	1.4438	–
022Cr19Ni16Mo5N	S31723	317LMN	S31725	1.4439	–
06Cr25Ni20	S31008	310S	S31008	1.4845	–
00Cr19Ni11	–	304L	S30403	1.4307	3RE12 (Sandvik)
–	–	310L	S31002	1.4335	2RE10(Sandvik)
20Cr25Ni20	S31020	310H	S31009	1.4821
16Cr25Ni20Si2	S38340	314	–	1.4841
022Cr25Ni22Mo2N	S31053	310MoLN	S31050	1.4466	2RE69(Sandvik)
–	–	310HCbN	S31042	–	HR3C(NSSMC)
07Cr18Ni11Nb	S34749	347H	S34709	1.4942	–
–	–	347HFG	S34710	–	–
015Cr21Ni26M5Cu2	S31782	904L	N08904	1.4539	2RK65(Sandvik)
015Cr20Ni18Mo6CuN	S31252	S31254	S31254	1.4547	254SMO (Sandvik)
00Cr20Ni24Mo6N	–	N08367	N08367	–	AL6XN, AL6XN plus (ATI)
00Cr21Ni25Mo6CuN	–	N08926	N08926	1.4529	–
015Cr24Ni22Mo8Mn3CuN	S32652	S32654	S32654	1.4652	654SMO(Outokumpu)
00Cr22Ni27Mo7CuN	–	S31277	S31277	–	–

Metalografik Test - Metalografi Testi
Metalografik Test Raporu

Östenitik çelikler, dislokasyonların akışı için daha fazla düzlem sağlayan bir F.C.C atom yapısına sahiptir ve düşük seviyedeki interstisyel elementlerle (dislokasyon zincirini kilitleyen elementler) birleştiğinde, bu malzemeye iyi süneklik kazandırır. Bu aynı zamanda bu malzemenin neden açıkça tanımlanmış bir akma noktasına sahip olmadığını da açıklar, bu nedenle akma gerilimi her zaman bir kanıt gerilimi olarak ifade edilir. Östenitik çelikler gerçek mutlak sıcaklığa (-273°C) kadar mükemmel tokluğa sahiptir ve süneklikten kırılganlığa dik bir geçiş yoktur.

Bu malzeme iyi bir korozyon direncine sahiptir, ancak belirli ortamlarda oldukça şiddetli korozyon meydana gelebilir. Kaynak metali ana malzemeden daha fazla korozyona uğrayabileceğinden, doğru kaynak sarf malzemesi ve kaynak tekniği seçimi çok önemli olabilir.

Muhtemelen paslanmaz çelikten yapılmış basınçlı tesislerdeki en büyük arıza nedeni gerilme korozyonu çatlamasıdır (S.C.C). Bu korozyon türü malzemede derin çatlaklar oluşturur ve proses sıvısı veya ısıtma suyu/buharındaki klorürlerin varlığından kaynaklanır (İyi su arıtımı şarttır), 50°C'nin üzerindeki bir sıcaklıkta, malzeme bir gerilme stresine maruz kaldığında (bu stres, büyüklüğü akma noktasına kadar çıkabilen artık stresi de içerir). Nikel ve ayrıca Molibden'deki önemli artışlar riski azaltacaktır.

Paslanmaz çelik, krom bakımından zengin çok ince ve kararlı bir oksit filmine sahiptir. Bu film, hasar görmesi halinde atmosferle reaksiyona girerek hızla yenilenir. Paslanmaz çelik boru kaynak sırasında atmosferden yeterince korunmazsa veya çok ağır taşlama işlemlerine maruz kalırsa, çok kalın bir oksit tabakası oluşacaktır. Mavi renk tonuyla ayırt edilen bu kalın oksit tabakasının altında, korozyon direncini azaltacak bir krom tükenmiş tabaka olacaktır. Hem oksit filmi hem de tükenmiş tabaka, mekanik olarak (ince bir kumla taşlama önerilir, tel fırçalama ve kumlama daha az etkiye sahip olacaktır) veya kimyasal olarak (nitrik ve hidroflorik asit karışımı ile asitle temizleme) çıkarılmalıdır. Yüzey temizlendikten sonra korozyon direncini artırmak için kimyasal olarak pasifleştirilebilir (pasifleştirme korozyon sürecine dahil olan anodik reaksiyonu azaltır).

Karbon çelik aletler, ayrıca destekler ve hatta karbon çeliğin taşlanmasından çıkan kıvılcımlar, paslanmaz çelik borunun yüzeyine parçalar yerleştirebilir. Bu parçalar daha sonra nemlenirse paslanabilir. Bu nedenle paslanmaz çelik imalatının ayrı bir alanda yapılması ve mümkün olan yerlerde özel paslanmaz çelik aletlerin kullanılması tavsiye edilir.

Paslanmaz çeliğin herhangi bir parçası makul bir süre boyunca 500 derece ila 800 derece aralığında ısıtılırsa, kromun çelikte bulunan herhangi bir karbonla krom karbürler (karbonla oluşan bir bileşik) oluşturma riski vardır. Bu durum pasif filmi sağlamak için mevcut olan kromu azaltır ve şiddetli olabilen tercihli korozyona yol açar. Bu durum genellikle hassaslaşma olarak adlandırılır. Bu nedenle paslanmaz çelik kaynağı yaparken düşük ısı girdisi kullanılması ve maksimum geçiş sıcaklığının yaklaşık 175° ile sınırlandırılması tavsiye edilir, ancak modern düşük karbonlu kalitelerin hassaslaşması uzun süre ısıtılmadıkça olası değildir. Küçük miktarlarda titanyum (321) veya niyobyum (347) malzemeyi stabilize etmek için eklenmesi krom karbür oluşumunu engelleyecektir.

Oksidasyona ve sürünmeye karşı dayanıklı yüksek karbonlu kaliteler 304H veya 316H sıklıkla kullanılır. Geliştirilmiş sürünme direnci, karbürlerin varlığı ve daha yüksek tavlama sıcaklıkları ile ilişkili biraz daha iri tane boyutu ile ilgilidir. Daha yüksek karbon içeriği kaçınılmaz olarak hassaslaşmaya yol açtığından, tesis duruşları sırasında korozyon riski olabilir, bu nedenle aşağıdaki gibi stabilize kaliteler tercih edilebilir 347H.

Östenitik paslanmaz çeliğin katılaşma mukavemeti, sülfür ve fosfor gibi küçük safsızlık ilaveleri ile ciddi şekilde bozulabilir, bu durum malzemelerin yüksek genleşme katsayısı ile birleştiğinde ciddi katılaşma çatlaması sorunlarına neden olabilir. Çoğu 304 tipi alaşımlar, başlangıçta sülfür için yüksek bir çözünürlüğe sahip olan delta ferrit olarak katılaşacak ve daha fazla soğutma üzerine östenite dönüşecek şekilde tasarlanmıştır. Bu, küçük kalıntı delta ferrit parçaları içeren östenitik bir malzeme oluşturur, bu nedenle kelimenin tam anlamıyla gerçek bir östenitik değildir. Çatlaksız kaynak sağlamak için dolgu metali genellikle daha fazla delta ferrit ilavesi içerir.

Delta ferrit, 550°C'nin üzerinde çok uzun süre ısıtılırsa sigma adı verilen çok kırılgan bir faza dönüşebilir (Krom seviyesine bağlı olarak birkaç bin saat sürebilir. Dubleks bir paslanmaz çelik bu sıcaklıkta sadece birkaç dakika sonra sigma fazı oluşturabilir)

Bu malzemeyle ilişkili çok yüksek genleşme katsayısı, kaynak distorsiyonunun oldukça vahşi olabileceği anlamına gelir. Basınçlı kaplardaki kalın halka flanşların kaynaktan sonra sıvı sızdırmazlığını imkansız hale getirecek kadar büküldüğünü gördüm. Termal stres, kaynakla ilgili bir diğer önemli sorundur. paslanmaz çelikBir ceketle ısıtılan basınçlı tesislerde veya soğuk bir damar üzerine tutturulmuş bobinlerde erken arıza meydana gelebilir. Bu malzeme zayıf ısı iletkenliğine sahiptir, bu nedenle daha düşük kaynak akımı gereklidir (tipik olarak karbon çeliğinden 25% daha az) ve daha dar bağlantı hazırlıkları tolere edilebilir. Tüm yaygın kaynak işlemleri başarıyla kullanılabilir, ancak SAW ile ilişkili yüksek biriktirme oranları, yeterli önlemler alınmadığı takdirde katılaşma çatlamasına ve muhtemelen hassaslaşmaya neden olabilir.

Kaynak kökünün iyi bir korozyon direncine sahip olmasını sağlamak için, kaynak ve müteakip soğutma sırasında bir inert gaz kalkanı ile atmosferden korunmalıdır. Gaz kalkanı kaynak kökü etrafında uygun bir baraj ile muhafaza edilmeli ve bu baraj bölgeden sürekli bir gaz akışına izin vermelidir. Barajdan akan temizleme gazı hacminin barajda bulunan hacmin en az 6 katına eşit olması için yeterli süre geçene kadar kaynak işlemine başlanmamalıdır (EN1011 Bölüm 3 Tavsiye 10). Temizleme tamamlandığında, temizleme akış hızı, havayı dışarıda bırakmaya yetecek kadar küçük bir pozitif basınç uygulayacak şekilde azaltılmalıdır. Kökün iyi korozyon direnci göstermesi gerekiyorsa barajdaki oksijen seviyesi 0,1%'yi (1000 ppm) aşmamalıdır; aşırı korozyon direnci için bu seviye 0,015%'ye (150 ppm) düşürülmelidir. Destek gazları tipik olarak argon veya helyumdur; Nitrojen genellikle korozyon direncinin kritik olmadığı durumlarda ekonomik bir alternatif olarak kullanılır, Nitrogrn + 10% Helyum daha iyidir. Gaz kalkanı yerine kökü korumak için kullanılabilecek çok çeşitli tescilli macunlar ve destek malzemeleri mevcuttur. Kaynak kökünde korozyon ve oksit koklaşmasının önemli olmadığı bazı uygulamalarda, örneğin büyük paslanmaz çelik kanallarda, gaz desteği kullanılmaz.
Karbon içeriği:
304L sınıf Düşük Karbon, tipik olarak 0,03% Maks.
304 sınıf Orta Karbon, tipik olarak 0,08% Maks.
304H sınıf Yüksek Karbon, tipik olarak 0,1%'ye kadar

Karbon içeriği ne kadar yüksekse akma dayanımı da o kadar yüksek olur. (Bu nedenle stabilize kalitelerin kullanımındaki mukavemet avantajı)

Tipik Alaşım İçeriği

304
316
316Ti
320
321
347
308
309

(18-20Cr, 8-12Ni)
(16-18Cr, 10-14Ni + 2-3Mo)
(Titanyum Eklenmiş 316)
(316Ti ile aynı)
(17-19Cr, 9-12Ni + Titanyum)
(17-19Cr, 9-13Ni + Niyobyum)
(19-22Cr, 9-11Ni)
(22-24Cr, 12-15Ni)

304 + Molibden
304 + Moly + Titanyum
–
304 + Titanyum
304 + Niyobyum
304 + Ekstra 2%Cr
304 + Ekstra 4%Cr + 4% Ni

Yukarıdaki tüm paslanmaz çelik kaliteleri 304'ün temel varyasyonlarıdır. Hepsi kolaylıkla kaynaklanabilir ve 308 veya 316 ile kaynaklanan 304, 347 ile kaynaklanan 321 (Titanyum ark boyunca kolayca aktarılmaz) ve normalde 318 ile kaynaklanan 316Ti hariç hepsinin uygun sarf malzemeleri vardır.

Molibden, mikro yapı üzerinde krom ile aynı etkiye sahiptir, ancak çukur korozyonuna karşı daha iyi direnç sağlar. Bu nedenle bir 316, 304'ten daha az kroma ihtiyaç duyar.

310	(24-26Cr, 19-22Ni)	Gerçek Östenitik. Bu malzeme soğurken ferrit haline dönüşmez ve bu nedenle delta ferrit içermez. Sigma fazı gevrekleşmesine maruz kalmaz, ancak kaynak yapmak zor olabilir.
904L	(20Cr, 25Ni, 4,5Mo)	Süper Östenitik Veya Nikel alaşımı. Üstün korozyon Düşük ısı girdisi (önerilen 1 kJ/mm'den az) ve dokuma olmadan hızlı hareket hızları ile dikkatlice kaynaklanmaları koşuluyla direnç. Metal sıcaklığı 100°C'nin altına düşene kadar her kaynak işlemine başlanmamalıdır. Kaynak boyunca eşit bir alaşım dağılımı elde edilmesi olası değildir (segregasyon), bu nedenle bu malzeme ya 625 gibi aşırı alaşımlı bir sarf malzemesi ile kaynaklanmalı ya da kaynaktan sonra çözelti tavlaması yapılmalıdır, eğer maksimum korozyon di̇renci̇ gerekli.

Östenitik Paslanmaz Çelik

İlgili Ürünler