Сандвик 2RK65™

Типичными областями применения Sandvik 2RK65™ являются нефтеперерабатывающие заводы, а также химическая и нефтехимическая промышленность. Sandvik 2RK65™ также используется в целлюлозно-бумажной, горнодобывающей и металлургической промышленности, пищевой промышленности, при охлаждении морской водой и во многих других областях.

Этот сорт является отличной альтернативой стандартным аустенитным нержавеющим сталям в теплообменниках, использующих высокотемпературную воду с хлоридным загрязнением.

Утверждения:

При высоких температурах:Сталь не должна подвергаться воздействию температур выше 550°C (1020°F) в течение длительного времени, так как это приводит к выделению интерметаллических фаз, что может отрицательно сказаться как на механических свойствах, так и на коррозионной стойкости. стали.

Хорошая пластичность Sandvik 2RK65™ позволяет выполнять гибку в холодном состоянии до наименьшего радиуса изгиба, достижимого с помощью современных методов и машин. Отжиг не требуется после холодной гибки. Однако, если трубы были подвергнуты тяжелой холодной обработке и должны использоваться в условиях, при которых возможно возникновение коррозионного растрескивания под напряжением (SCC), рекомендуется отжиг на твердый раствор (см. раздел «Термическая обработка»).

Для сосудов под давлением в Германии может потребоваться термическая обработка после холодной деформации в соответствии с VdTÜV-Wb 421. Термическая обработка должна проводиться путем отжига на твердый раствор.

Общая коррозия:сталь изначально была разработана для использования в серной кислоте. Его хорошая стойкость достигается за счет высокого содержания молибдена и легирования медью. На рис. 1 представлена ​​диаграмма изокоррозии для Sandvik 2RK65™, Sanicro® 28 и ASTM 316L в деаэрированной серной кислоте.

Техническая фосфорная кислота, полученная «мокрым» способом, содержит различное количество примесей исходного материала — фосфоритной руды. Наиболее опасными из этих примесей являются хлориды Cl- и фториды в свободной форме F-. Sandvik 2RK65 успешно используется во многих областях на заводах по производству фосфорной кислоты и при работе с технической кислотой. Тем не менее, для самых жестких коррозионных условий Sanicro® 28, разработанный специально для применения с фосфорной кислотой, обеспечивает превосходную коррозионную стойкость.

В чистой уксусной кислоте Sandvik 2RK65™ и ASTM 316L полностью устойчивы при любых температурах и концентрациях при атмосферном давлении. Однако при повышенных температурах и давлениях ASTM 316L будет подвергаться коррозии, в то время как Sandvik 2RK65™ останется устойчивым. Опыт производства уксусной кислоты показал, что уксусная кислота, загрязненная муравьиной кислотой, всегда вызывает коррозию. В таких кислотах Sandvik 2RK65 гораздо более устойчив, чем ASTM 316L, см. таблицу 1 ниже. Практический опыт эксплуатации также подтвердил превосходство Sandvik 2RK65™ по ASTM 317L.

В муравьиной кислоте высоколегированная сталь Sandvik 2RK65™ демонстрирует лучшую стойкость, чем обычные стали типа ASTM 316L, см. рис. 3. В щавелевой кислоте Sandvik 2RK65™ демонстрирует лучшие характеристики, чем ASTM 316L, см. рис. 4. 2RK65 устойчив (скорость коррозии <0,1 мм/год) в молочной кислоте при всех концентрациях при температурах до или немного ниже точки кипения при атмосферном давлении. Это означает коррозионную стойкость, аналогичную или немного лучшую, чем у ASTM 316L в молочной кислоте. Из-за содержания молибдена Sandvik 2RK65™ менее устойчив к азотной кислоте, чем стали типов ASTM 304L и ASTM 310L, которые обычно используются в этих средах.

Высокое содержание молибдена является преимуществом соляной кислоты, поэтому Sandvik 2RK65™ с содержанием молибдена 4,5% намного более устойчив, чем, например, ASTM 316L. Поэтому Sandvik 2RK65 подходит для использования в химических технологических растворах, содержащих небольшое количество соляной кислоты. Диаграмма изокоррозии представлена ​​на рисунке 5. Однако следует помнить о риске точечной коррозии. Кроме того, в плавиковой кислоте Sandvik 2RK65™ имеет преимущество благодаря высокому содержанию молибдена, хотя плавиковая кислота является еще более агрессивной кислотой по сравнению с соляной кислотой, см. диаграмму изокоррозии на рис. 6.

Таблица 1. Результаты лабораторных испытаний продолжительностью 1+3+3 дня в кипящих смесях уксусной и муравьиной кислот.

Благодаря высокому содержанию хрома и никеля Sandvik 2RK65™ обладает гораздо лучшей стойкостью к гидроксиду натрия, чем ASTM 304 и ASTM 316, см. рис. 7.

Как видно, риск коррозионного растрескивания под напряжением (КРН) увеличивается при высоких температурах. Этот риск увеличивается, если присутствуют хлориды. Сплав Sanicro® 28 обеспечивает лучшую устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением, а также к общей коррозии, чем Sandvik 2RK65™.

Питтинговая коррозия:Высокое содержание хрома и молибдена в этой стали делает ее очень устойчивой к точечной коррозии. Это подтверждено большим практическим опытом эксплуатации хлорсодержащих технологических растворов и охлаждения морской водой.

Как видно на рис. 8, средняя критическая температура точечной коррозии (CPT) для Sandvik 2RK65™ составляет около 75°C (165°F) при потенциале 400 мВ SCE в нейтральном растворе (pH =6) с тем же хлоридом. содержанием морской воды. Это значение на 50°C (120°F) выше, чем для ASTM 316, и на 20°C (68°F) выше, чем для Alloy 825 (21Cr42Ni3Mo).

Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC):Обычные аустенитные стали типов ASTM 304 и ASTM 316 подвержены коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC) в хлоридсодержащих растворах при температурах выше примерно 60°C (140°F). При высоких температурах, выше примерно 100°C (212°F), содержания хлоридов в диапазоне частей на миллион (10-4%) достаточно, чтобы вызвать коррозионное растрескивание под напряжением в этих сталях. Содержание никеля 25% достаточно для обеспечения очень хорошей стойкости в практических условиях. Лабораторные испытания в хлориде кальция подтверждают превосходство Sandvik 2RK65™ в сопротивлении коррозионному растрескиванию под напряжением по сравнению с ASTM 304 и ASTM 316. Как показано на рис. 9, пороговое напряжение (напряжение, необходимое для разрушения в течение максимального времени испытания) значительно выше для Sandvik 2RK65™, чем для ASTM 304 и ASTM 316. Sandvik 2RK65™ устойчив как минимум до 0,9-кратного предела прочности на растяжение. Автоклавные испытания при различном содержании хлоридов и температурах дают ценные данные для выбора материала. Кроме того, этот тип испытаний демонстрирует хорошую стойкость к SCC стали Sandvik 2RK65™, которая намного выше, чем у сталей ASTM 304 и ASTM 316, см. рис. 10. Важно помнить о том, что остаточные напряжения вокруг сварного шва, не прошедшие термообработку, часто равны условной прочности материала. Эти напряжения соответствуют отношениям приложенного напряжения к прочности на растяжение всего 0,3–0,5, что достаточно для превышения порогового напряжения и, таким образом, для возникновения коррозионного растрескивания под напряжением в соответствии с ASTM 304 и ASTM 316.

Щелевая коррозия:как лабораторные испытания, так и практический опыт показали, что Sandvik 2RK65™ значительно более устойчив к щелевой коррозии, чем ASTM 316L. Это показано в Таблице 2. Тем не менее, по возможности следует избегать щелей, особенно в растворах, содержащих хлориды. Таблица 2. Результаты испытаний на щелевую коррозию в аэрированном стоячем растворе NaCl (1,8% Cl⁻), pH =6, срок испытаний 58 дней. Соотношение площади поверхности с трещинами и без трещин на образце составляет 1/12.

Единицы измерения

Имперские единицы

Трубы поставляются в термообработанном состоянии. Если после дальнейшей обработки требуется дополнительная термообработка, рекомендуется следующее.

Отжиг на раствор:1080–1150°C (1975–2100°F), 5–30 минут, быстрая закалка на воздухе или в воде.

Формы поставки:

Бесшовные трубы и трубы поставляются с наружным диаметром до 230 мм (9,1 дюйма) в отожженном на твердый раствор и протравленном состоянии или в состоянии светлого отжига. Трубы могут быть согнуты по чертежам заказчика и, по желанию заказчика, отожжены после гибки.

Фитинги:90 град. отводы стандартно изготавливаются из Sandvik 2RK65™ в соответствии с ANSI B16.9 и, где применимо, ASTM A403. Фланцы стандартно изготавливаются в соответствии с ANSI B16.5 в виде накладных фланцев (класс 150) и фланцев с приварной горловиной (класс 300), а также в соответствии с соответствующими разделами ASTM A182. Фитинги могут быть изготовлены по другим стандартам по согласованию. Другие типы фитингов, такие как переходники, тройники и муфты, также могут поставляться по запросу.

Другие формы поставки:

Свариваемость Sandvik 2RK65™ хорошая. Сварка должна производиться без предварительного нагрева, и обычно нет необходимости в какой-либо последующей термической обработке. Подходящими методами сварки плавлением являются ручная дуговая сварка металлическим электродом (MMA/SMAW) и дуговая сварка в среде защитного газа, причем в первую очередь используется метод TIG/GTAW.

Как и все полностью аустенитные нержавеющие стали, Sandvik 2RK65™ имеет низкую теплопроводность и высокое тепловое расширение. Поэтому планы сварки следует тщательно выбирать заранее, чтобы свести к минимуму деформации сварного соединения. Если остаточные напряжения вызывают беспокойство, после сварки можно выполнить отжиг на твердый раствор.

Для Sandvik 2RK65™ рекомендуется тепловложение <1,0 кДж/мм и межпроходная температура <100°C (210°F). Следует использовать метод сварки нитями.

Рекомендуемые присадочные металлы для температуры:

• Сварка TIG/GTAW или MIG/GMAW
  • ISO 14343 S 20 25 5 Cu L/AWS A5.9 ER385 (например, Exaton 20.25.5.LCu)
• Сварка MMA/SMAW
  • ISO 3581 E 20 25 5 Cu N L R/AWS A5.4 E385-16 (например, Exaton 20.25.5.LCuR)
  • ISO 14343 S 20 25 5 Cu L wire or strip electrodes are recommended for overlay welding of tube sheets and high-pressure vessels in cases where corrosion resistance, equal to that of Sandvik 2RK65™, is required.