2507 スーパーデュプレックスステンレス プロパティ,PREN,使用方法

エマ テクニカル・セールスエンジニア レビュー:イーサン 材料エンジニア カテゴリー:スーパーデュプレックスステンレス

12507 スーパーデュプレックスステンレス鋼とは?

2507は超複合型ステンレス鋼でUNS S32750(EN 1.4410) 複合型ステンレス鋼属で,オーステナイトとフェライト相がほぼ等比例で構成されるマイクロ構造が特徴です.この二相構造は, 2507に高い強度と例外的な耐腐蝕性のユニークな組み合わせを与える.

"スーパーデュプレックス"という用語は,2507を2205 (UNS S32205) などの標準デュプレックス級から区別する.標準デュプレックスステンレスと比較して,2507には以下の成分が含まれます.

• 高いクロム(~25%) 総腐食耐性を向上させ,より高いPRENに寄与する
• 高分子モリブデン(~4%) 塩化物穴と裂け目の腐食に対する耐性を著しく向上させる
• 高窒素(~0.3%) オーステニート相を強くし,穴を掘る耐性を向上させ,相均衡を維持する
• 高いPREN(通常 ≥40) 塩化物豊富な環境における局所的な腐食に対する優れた耐性を示す

塩化物,裂け目腐食,標準デュプレックス鋼と従来のオーステニティックステンレス鋼と比較して.

鉄性相は2507を磁性にする.これはデュプレックスステンレス鋼の正常な特徴であり,劣悪な耐腐蝕性を示さない.マルテンシト式ステンレス鋼とは異なり,2507の磁気性はフェライト含有から生じる腐食性能を損なう変形からではなく

22507 スーパーデュプレックスステンレス鋼の化学組成

2507の化学組成は,以下で定義される.ASTM A240次の表は,UNS S32750の典型的な組成範囲を示しています.

主要な合金元素の機能

クロム (Cr):クロムは,不?? 鋼の耐腐蝕性に対して責任を持つ主要な元素である.約25%で,表面に安定した受動性酸化膜を形成し,一般的な腐食耐性を向上させ,直接PREN (ピッティングレジスタンスの同数数) を増加させる.

モリブデン (Mo):約4%のモリブデンは,塩化物による穴と裂け目の腐食に対する耐性を高めるのに重要です.攻撃的なハリド環境で受動フィルムを安定させるため,クロムとシネルギー的に作用します.

窒素 (N):固体溶液の強化によりオーステナイト相を強化し,穴を掘る耐性を著しく改善する (PREN式に反映される)溶接と熱処理中に望ましいデュプレックス相平衡を維持するのに役立ちます.

ニッケル (Ni):ニッケルがオーステナイトを安定させ 整体的な硬さも向上させ マイクロ構造が正しいオーステナイトとフェライトの比率を維持できるようにします複合型ステンレス鋼のバランスの取れた特性のために不可欠な.

3超複合金属工学: 2507 が 高性能 を 達成 する 方法

2507の特徴は,デュプレックスマイクロ構造で,フェライト (体中心立方体) とオーステナイト (顔中心立方体) の2つの異なる相から約等比例で構成されています.このバランスのとれた構造は,精密な合金設計と制御された溶液焼却,その後迅速な冷却によって達成されます.

各 段階 の 貢献

フェライト 段階:クロライドストレス腐食クレイキング (SCC) に高い耐性を有し,304と316のような従来のオーステニティックステンレスが容易に見舞われる故障モードです.また,フェライト相は,材料の高収量強度にも著しく貢献しています316Lの2倍以上です

オステニート相:柔らかさ,強度,および一般的耐腐蝕性に貢献する.オーステナイト相は,高強度にもかかわらず2507が良好な形容性と溶接性を保持することを保証する.

製造要件

最適な特性を持つ 2507 を生産するには

• 溶液で焼却する約1020~1100°Cで,沈殿物を溶かして正しい相均衡を達成するために
• 速冷(水消化) シグマとチなどの有害な金属間相の形成を抑制する
• 制御された相バランス通常は40~60%のフェライトで,バランスオーステナイト

段階バランスの重要性

誤った相平衡は,不適切な熱処理や制御されていない溶接によるものであっても,以下の結果をもたらす可能性があります.

• 特に低温では硬さが低下する
• 局所的な領域におけるクロムとモリブデン欠乏による耐腐蝕性の低下
• 破解を引き起こす金属間相 (シグマ,チ) の形成

2507は,従来のオーステニティックステンレス鋼よりも厳格な金属学的な制御を必要とする.これは工場生産と製造の両方に重要な考慮事項です.すべてのサプライヤーは適切に熱処理されたスーパーデュプレックス製品を一貫して提供する専門知識を持っていません..

4耐腐蝕性 2507

発掘抵抗等価数 (PREN) は,不?? 鋼の塩化物による発掘腐食に対する相対的耐性を比較するために使用される予測指標である.最もよく使われる式は:

PREN = %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N

PREN は比較的なランキングツールであり,実際のサービス性能の保証ではないことを理解することが重要です.実際の腐食行動は温度,塩化物濃度,pH に依存します.,裂け目の幾何学がある場合

2507年の典型的なPRENは≥40標準デュプレックスグレード (2205:PREN ~35) と従来のアウステニットグレード (316L:PREN ~25) を大幅に上回る.

この こと が 実用 的 に 意味 する こと

2507 は,以下に優れた耐性を有します.

• クロリドの穴塩化物を含む環境におけるパッシブフィルムの局所分解
• 裂け目の腐食固まり,密着した幾何学,例えば密着面や堆積物の下での腐食
• 海水への曝露海洋環境における水中およびスプラッシュゾーンでの使用に適している
• 海上環境機械的な負荷と攻撃的な塩化物条件が結合している場合

典型的なアプリケーション環境

これらの特性により,2507は海水システム,脱塩設備 (RO高圧管道),オフショア石油とガス生産システム,塩化物を含む流れを処理する化学処理機器.

制限

2507は耐腐蝕性が優れているにもかかわらず,すべての環境に対して免疫的ではない.既知の制限には以下のものがある:

• 強い減量酸(例えば,熱い塩化水素酸,特定の濃度での硫酸)
• 非常に高温の塩化物環境約250~300°C以上で,受動膜が不安定になる可能性があります.
• 高度な特殊化学条件酸化ハロイドや複雑なプロセスストリームを含む

2507が十分でない場合,より高い合金ニッケルベースの材料 (例えば合金625,合金C-276) または6Mo超オーステニティクグレード (例えばUNS N08367,UNS S31254) が求められる場合がある.

52507 スーパーデュプレックスステンレス鋼の機械特性

次の表は,ASTM A240 による溶液で焼却された状態における 2507 の最小の機械特性を示している.

2507は,従来のオーステニティックステンレス鋼よりも強度が著しく高い.2×3×316L(Rp0.2 ≥ 170 MPa) この強度優位性は,いくつかの実用的な利点をもたらします.

• 壁の厚さ減少薄い材料が同じ圧力に対応し,材料のコストと重量を節約する
• 設備の重量が低い負荷削減が構造サポートコストに直接影響するオフショア上層構造に有利です
• 圧力能力の向上パイプ管や圧力容器の適用で許容されるより高い作業圧

2507の強さは,熱処理によるものではなく,その複素微細構造によるものであることに注意することが重要です.機械的特性と耐腐蝕性を劣化させる可能性があります.

62507 スーパーデュプレックスステンレス鋼の溶接

2507は溶接可能であるが,成功する溶接には厳格な手順制御が必要である.この目的は,溶接金属と熱影響区域 (HAZ) のデュプレックス相バランスと耐腐蝕性を維持することである.

溶接の要件

• 適格な溶接手順溶接手順仕様 (WPS) はASME第9節または同等のASTMA923による腐食試験で合格する必要があります.
• 制御された熱入力厚さや処理に応じて,通常0.5〜2.5kJ/mm.過度の熱入力により金属間相降水が促進される.過度の熱入力によりフェライトが過剰に発生する可能性があります.
• インターパス温度制御有害な相形成を防ぐため,通常150°Cの最大インターパス温度

適用可能な溶接プロセス

2507の一般的な溶接プロセスには,以下が含まれます.

• TIG (GTAW)根口や薄い切断に好ましい.熱入力に対する最良の制御を提供します.
• MIG (GMAW)厚い部分の詰め口に適しています
• SMAW (MMA)野外の溶接や修理作業に使用される
• SAW厚いプロフェッショナルを高濃度で溶接する

フイルメタル

2507の常用フイルメタルはER2594(AWS A5.9) この超合金製のフィラーは,

• 溶接金属の耐腐蝕性は,不金属の耐腐蝕性と同等またはそれ以上である.
• 正確な相平衡は,溶接状態で復元されます.

溶接 の リスク

過剰なフェライト:溶接金属とHAZのフェライト含有量は,溶接金属とHAZのフェライト含有量が許容範囲を超え,硬さや耐腐蝕性が低下する可能性があります.

過剰な熱量:熱の投入量が高すぎると,金属間相 (シグマ,チ) が沈着し,脆化および腐食性能低下を引き起こす可能性があります.これらの相は再溶解焼却なしで取り除くことはできません.

溶接手順が適切に制御されている場合,溶接後の熱処理は一般的に必要ありません.しかし,重要なアプリケーションまたは腐食試験が必要であることを示す場合,溶液全溶液の焼却を指定することができる..

72507 スーパーデュプレックスステンレス鋼の温度制限

2507は,高温での使用ではなく,攻撃的な環境での耐腐蝕性のために設計されています. 適切な材料選択のために,その熱的限界を理解することは不可欠です.

約300°C以上では,いくつかの分解メカニズムが活性化します.

• 段階安定性が低下する慎重に制御されたデュプレックス構造が分解し始める
• シグマ相形成リスク増加塩素濃度のシグマ相が粒の境界部に沈み込み,脆さを引き起こし,腐食耐性を低下させる
• 475°Cの脆さ280~500°Cのフェライト相分解により強度が著しく低下する

高温強度と酸化耐性を要求するアプリケーションでは,次の選択肢を検討してください.

2507は耐熱不?? 鋼の代替品として選択されるべきではない.そうすることで,破裂による早速の故障を引き起こす可能性があります.典型的な炉の使用条件よりもかなり低い温度でも.

82507 スーパーデュプレックスステンレス鋼の用途

高強度,優れた塩化物耐腐蝕性,良質な製造能力の組み合わせにより,2507は要求の高い産業環境で好ましい材料となっています.下の表は,主要な応用分野を要約しています.:

9制限と一般的な選択の誤り

2507 は 優れた 特性 に かかわらず,普遍 的 な 解決策 で は あり ませ ん.材料 の 選択 に 関し て よく 犯す 間違い は 次 の よう です.

誤り1 2507 を 選択 し た の は その 強さ の ため だけ です.2507は316Lよりも著しく高い強度を示していますが,スーパーデュプレックスの選択の主な要因は腐食環境であるべきです.他の高強度材料は より費用対効果の高い解決策を提供できる.

誤り2 高温サービスに2507を使用する:オーブンの部品,排気システム,電池,電池,電池,電池,電池,電池,電池,電池,プロセスヒーターは,材料の急速な劣化につながります.

誤り3 溶接の要件を無視する:不適切な製造は,二重相平衡を不可逆的に損傷させる.スーパー二重相平衡の経験のない製造者は,オウステニティックステンレス鋼に開発された手順を使用することができる.過剰なフェライトまたはシグマ相形成につながる.

誤り4 完全な仕様なしの注文:購入注文に"スーパーデュプレックス"という一般的な用語のみを使用することは不十分です.サプライヤーは,完全なUNS指定,適用されるASTM標準,製品形態,あなたの要求を満たす材料を提供するために.

102507 スーパーデュプレックスステンレス鋼の選び方

2507 の適切な選択には,複数の次元を対象とした評価が必要である.次の枠組みは,構造的なアプローチを提供します.

ステップ1:腐食環境の評価

特定の使用条件を評価する: 塩化物濃度,海水への露出タイプ (浸水,噴水地帯,大気),動作温度,pH,H2Sなどの他の攻撃性のある種の存在2507号の耐腐蝕性プロファイルが この条件に合っているか確認します

ステップ2:機械要求の検証

要求される圧量,構造負荷,重量削減が設計目標であるかどうかを決定する.十分な硬さと折りたたみ抵抗を維持しながら,望ましい壁厚さの削減を可能にする 2507の強度を確認.

ステップ3:製造計画

製造者がスーパーデュプレックス 溶接で経験があるかどうかを評価してください.適格なWPSドキュメントが存在し,ASTM A923耐腐食試験が手順資格クーポンで実施されることを確認する.2507の高強度には,オウステニット級よりも大きな形成力が必要であることを注意して,形成要件を計画する.

ステップ4: 文書仕様

要求される文書を事前に定義する:ASTM A240による化学組成,張力特性,硬度試験,指定された場合の相平衡検証,およびASTM A923方法Cによる腐食試験.プロジェクト品質計画とエンドユーザー仕様とのドキュメント要件を調整する.

112507 スーパーデュプレックスステンレス鋼の調達ガイドライン

効果的な購入仕様書は,曖昧さをなくし,サプライヤーが適合した材料を提供できるようにします.次の表は,主要仕様書要素を概要します.

購入仕様例:

"スーパーデュプレックスプレートが必要"などの曖昧な仕様を避ける. 完全な仕様なしでは,サプライヤーは正確な化学,適用基準,テスト要件,提供された材料がプロジェクト要件を満たしているか否かに直接影響する.

12シャングユが 2507 スーパーデュプレックスステンレス鋼の調達を支援する方法

Shaanxi Shangyou Stainless Steel Co., Ltdは,以下の品質保証措置により,2507スーパーデュプレックス不?? 鋼の調達に包括的な支援を行っています.

• ASTM 準拠の検証材料はASTM A240,A789,A790および他の関連規格に準拠して供給される
• UNS S32750の確認適切なUNS指定に対してグレードの検証
• 化学検査 Cr,Ni,Mo,Nの組成がASTMの要件に準拠して確認された
• PREN 計算の見直し計算されたPRENは最低限の要件を満たすことを確認した
• EN 10204 3.1 MTCドキュメント標準として提供される工場認証試験証明書
• PMI試験の調整送料前に品質を確認するための肯定的な材料の識別
• フェライト試験の調整ASTM A923 または顧客の要件による相平衡の検証
• 寸法検査厚さ,幅,長さ,直さ 発送前に確認
• 表面検査適用基準による表面欠陥の視覚検査
• 第三者による検査支援SGS,Bureau Veritas,TÜV,その他の機関との連携

当社のチームは,最初のグレード選択から配達とドキュメントの審査まで,調達プロセス全体に技術的なサポートを提供します.

13よくある質問

Q1: 2507 スーパーデュプレックスステンレス鋼とは?
2507 (UNS S32750, EN 1.4410) は,約25%のクロム,7%のニッケル,4%のモリブデン,0.3%の窒素を含むスーパーデュプレックス不oxidable鋼である.そのバランスのとれたオーステナイトとフェライトの微細構造は,高強度と出力強度が550MPaを超え,塩化物への優れた抵抗を組み合わせています.海上,海上,海水淡化,化学加工設備に広く指定されている.

Q2: UNS S32750とは何か?
UNS S32750は,2507スーパーデュプレックスステンレス鋼の統一番号システム指定である.UNS番号は,金属および合金指定システム内の合金化学組成を唯一的に識別する.UNS S32750 を 購入 仕様 に 用いる こと に よっ て,サプライヤー や 製造 者 が 必要な 正確 な 合金 化学 に 参照 する こと が 確保 さ れ,商標 名 だけ に よっ て 発生 する 曖昧 性 が 排除 さ れ ます.

Q3: 2507 ステンレス鋼の PREN 値は?
2507 の典型的な PREN は,公式 PREN = %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N を用いて計算した ≥ 40 です.この値は標準デュプレックス 2205 (PREN ~35) と従来の 316L (PREN ~25) を大幅に上回ります.PREN が高くなった場合,塩化物による穴の腐食に対する耐性が高くなります.海洋水と攻撃的な塩化物サービスに 2507 が選ばれる主な理由です

Q4: 2507のステンレス鋼は腐食に耐えるの?
2507は,特に塩化物,裂け目腐食, ストレス腐食の破裂に対して 優れた耐腐蝕性を持っています.そして窒素含有量は,塩化物豊富な環境で分解に耐える安定した受動性フィルムを作り出しますしかし, 2507 はすべての腐食性条件に対して免疫的ではない. 強い減少酸と非常に高温の塩化物は,その能力を超えてしまう可能性があります.

Q5: 2507は磁性ですか?
はい,2507はフェライト相含有量 (約40~60%) のために磁性である.これはデュプレックスおよびスーパーデュプレックスステンレスには正常であり,腐食耐性が低いことを示さない.磁気はフェライト相から発生します塩化物によるストレス腐食の破裂に抵抗するために意図的で有益である.それはマルテンシートグレードの磁気と比べられません.

Q6: 2507 スーパーデュプレックスステンレス鋼は溶接できますか?
はい,2507はTIG,MIG,SMAW,およびSAWプロセスを用いて溶接することができます.しかし,溶接には厳格な手順制御が必要です:合格WPS,制御された熱入力 (通常0.5~2.5kJ/mm),最大インターパス温度150°C不適切な溶接は,過度のフェライトまたは金属間相降水を引き起こし,どちらも耐腐蝕性および強度を低下させる.

Q7: 2507 は海水用に使えるのでしょうか?
2507は海水システムに広く使われています 海底設備 海上管路 ポンプ バルブ 熱交換機などですその高いPREN (≥40) は,水浸しおよびスプラッシュゾーン海水サービスでクロライド穴と裂け目の腐食に優れた抵抗性を提供します.海上石油・ガスプロジェクトにおける重要な海水処理設備に指定された標準材料の1つです.

Q8:デュプレックスとスーパーデュプレックスステンレス鋼の違いは何ですか?
主要な違いは合金含量とその結果の耐腐蝕性にある. 2507のようなスーパーデュプレックスグレードは,より高いクロム (~25%vs~22%),より高いモリブデン (~4%vs~3%),2205のような標準デュプレックスグレードよりも窒素が高くこの結果,より高いPREN (≥40vs~35) と塩化物穴と裂け目の腐食に対する優れた耐久性が得られる.両者はデュプレックスオーステナイト-フェライトマイクロ構造を有し,高強度を提供します.

Q9: 2507ステンレス鋼の限界は?
主要な制限は,相不安定性や破解リスクのため,約300°C以上の連続使用に適さないこと,強い還元酸への脆弱性,標準デュプレックスとオーステニティックグレードよりも高いコスト2507は耐腐蚀合金であり,耐熱または汎用材料ではない.

Q10 2507 スーパーデュプレックスステンレス鋼を注文する際にはどのような情報を提供すべきですか?
最低でも,グレード (スーパーデュプレックス2507),UNS番号 (S32750),適用されるASTM標準 (例えばプレート用にはASTM A240),製品形,寸法,表面仕上げ,文書の要求 (EN 10204 3).1 MTC) 重要な用途については,PMI試験,ASTM A923によるフェライト含有量検証,および第三者による検査要件も指定する."スーパーデュプレックスプレート"など. "

テクニカル参照

• ASTM A240 クロムおよびクロムニッケル型不?? 鋼板,シート,ストライプに関する標準仕様
• ASTM A789 縫い目のないおよび溶接されたフェリット性/アウステニット性ステンレス鋼管の標準仕様
• ASTM A790 縫い目のない,溶接されたフェリティック/アウステニティックステンレス鋼管の標準仕様
• ASTM A923 複合型ステンレス鋼における有害な金属間相を検出するための標準試験方法
• ASTM A1084 薄型デュプレックスステンレス鋼における有害な相を検出するための標準試験方法
• アウトコムプ ステンレス・スチール マニュアル
• ASMハンドブック第1巻 属性と選択:鉄,鋼,高性能合金
• ニッケル研究所 複合型ステンレス鋼:製造と使用に関するガイドライン

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• [二重ステンレス鋼: 2205年以降の完全なガイド]
• [工場 の 試験 証明書 を 読む 方法:買い手 の 手引き]