2507不銹鋼
2507合金由25%鉻,4%鉬和7%的鎳構(gòu)成的超級雙相不銹鋼。它的強度及抗腐蝕能力較強,主要用于化學加工、石油化工和海底設(shè)備。它具有較強的抗氯化物腐蝕能力,較高的導(dǎo)熱性和較低的熱膨脹系數(shù)。較高的鉻、鉬及鎳含量使它具有很高的抗點腐蝕、隙腐蝕及均勻腐蝕的能力。
它的沖擊強度也很高,2507合金不適宜用在高于570°F 的溫度環(huán)境下,長期處在這樣的環(huán)境下,它的韌性會降低。
應(yīng)用領(lǐng)域
石油天然氣工業(yè)設(shè)備
離岸平臺、熱交換器、水下設(shè)備、消防設(shè)備
化學加工工業(yè)、器皿與管道業(yè)
脫鹽植物、高壓RO植物及海底管道
機械部件(高強度、抗腐蝕部件)
能源工業(yè)FGD系統(tǒng)、工業(yè)洗刷系統(tǒng)、吸收塔
標準
ASTM/ASME .......... A240 - UNS S32750EURONORM............ 1.4410 - X2 Cr Ni MoN 25.7.4
AFNOR.................... Z3 CN 25.06 Az
抗腐蝕能力
均勻腐蝕
2507的較高的鉻及鉬含量使其對有機酸如甲酸、乙酸等具有較強的抗整體腐蝕的能力。2507合金對無機酸,尤其是那些包含氯化物的無機酸也具有較強的抗腐蝕能力。
和904L相比,2507對稀釋的混有氯根離子的硫酸具有更強的抗腐蝕能力。904L是奧氏體狀態(tài)的合金,專用于抗純硫酸腐蝕。
316L等級不能用于鹽酸環(huán)境中,它可能會遭到局部腐蝕或整體腐蝕。2507可以用于稀釋的鹽酸環(huán)境里,具有較強的抗點腐蝕及抗隙腐蝕的能力。
在含有2000ppm氯離子的硫酸中的等腐蝕曲線0.1 mm/year
在鹽酸中的等腐蝕曲線0.1 mm/year,虛線代表沸點。
在1m NACI 中,各種合金的臨界蝕損溫度
各種合金在10% FeCl3 中的臨界裂隙腐蝕溫度
粒間腐蝕
2507較低的碳含量大大地降低了在熱處理時晶間中的碳化物沉淀的風險,因此,這個合金具有很強的抵抗與碳化物相關(guān)的晶間腐蝕的能力。
應(yīng)力腐蝕龜裂
2507 的雙相結(jié)構(gòu)使其具有較強的抗應(yīng)力腐蝕龜裂的能力。由于其較高的合金含量, 2507的抗腐蝕能力及強度均優(yōu)于2205。2507特別適用于海上石油天然氣的開采設(shè)備。
點腐蝕
測驗鋼鐵產(chǎn)品在含有氯化物的溶液中的抗點腐蝕能力的方法有很多種, 以上的數(shù)據(jù)是根據(jù)ASTM G61 上所提到電化學技術(shù)進行檢驗得出的。高性能的不銹鋼在1M氯化鈉溶液中的點腐蝕臨界溫度是有規(guī)定的。實驗結(jié)果證明了 2507的卓越的抗點腐蝕的能力。各個等級的測驗數(shù)據(jù)由深灰的顏色表示。
隙腐蝕
裂縫在建筑等方面幾乎是不可避免的,這使得不銹鋼在氯化物的環(huán)境里更易受到腐蝕。 2507 具有很強的抗裂縫腐蝕的能力。 2507 和其它高性能不銹鋼產(chǎn)品抗裂縫腐蝕的臨界溫度如上圖所示。
在含有2000ppm氯離子的硫酸中的等腐蝕曲線0.1 mm/year 在鹽酸中的等腐蝕曲線0.1 mm/year,虛線代表沸點。 在1m NACI 中,各種合金的臨界蝕損溫度 各種合金在10% FeCl3 中的臨界裂隙腐蝕溫度
化學成分
平均值(重量 %)
| Carbon | Chromium | Nickel | Molybdenum | Nitrogen | 其他 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.020 | 25 | 7 | 4.0 | 0.27 | S=0.001 |
| PREN = [Cr%] = 3.3 [Mo%] = 16 [N %] ≥ 40 | |||||
機械性能
機械及物理性能
2507具有很高的抗拉強度、沖擊強度及較低的熱膨脹系數(shù)和較高的導(dǎo)熱性。這些特性適用于很多結(jié)構(gòu)零件及機械部件。 2507在較低的及較高的溫度下的機械性能如下圖所示。所有的實驗數(shù)據(jù)都是測試退火及淬火處理后的樣品得出的數(shù)據(jù)。
2507不宜長期置于高于570°F 的溫度環(huán)境下,這樣可能會減弱其韌性。以下表格中的數(shù)據(jù)僅適用于經(jīng)過鍛造的產(chǎn)品,其不應(yīng)被看作為最大值或最小值,除非有特別的說明。
機械特性
| 0.2% 殘余變形屈服強度, ksi | 80 min. |
| 極限抗拉強度, ksi | 116 min. |
| 1%殘余變形屈服強度0.2%, ksi | 91 min. |
| 延長兩英寸內(nèi) % | 15 min. |
| 硬度,落氏 C | 32 max |
| 沖擊能, ft-lbs | 74 min. |
低溫沖擊特性
| 溫度 °F | RT | 32 | -4 | -40 |
|---|---|---|---|---|
| Ft-lbs | 162 | 162 | 155 | 140 |
| 溫度 °F | -76 | -112 | -148 | -320 |
| Ft-lbs | 110 | 44 | 30 | 7 |
高溫抗拉特性
| 溫度 °F | 68 | 212 | 302 | 392 | 482 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.2% 殘余屈服強度, ksi | 80 | 65 | 61 | 58 | 55 |
| 極限抗拉強度, ksi | 116 | 101 | 98 | 95 | 94 |
物理特性
Density : 7,800 kg/m3 - 0.28 lb/in3
| Interval Temper °C | Thermal expansion ax10M-bK-1 | °C | Resistivity (μ_ cm) | Thermal conductivity (W.m-1.K-1) | Specific heat (J.kg-1.K-1 | Young modulus E (GPa) | Shear modulus G (GPa) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
加工
熱成形
2507熱成形應(yīng)在1875°F-2250°F這一溫度范圍內(nèi)進行,之后應(yīng)立即在不低于1925°F的溫度下進行固溶退火，然后迅速水淬。
冷成形
很多常用的不銹鋼成形方法都適用于 2507. 和奧氏體等級不銹鋼相比,這個合金具有更高的屈服強度及更低的延展性。因此,加工商認為有必要增強成形力度,增大彎曲半徑,還要考慮到反彈的因素。和奧氏體等級相比,2507的拉制,拉伸成形等工藝更難操作。當成形需要10%或更多冷變形時,我們建議對其進行固溶退火和淬火處理。
熱處理
2507 在熱成形或冷成形后均應(yīng)進行固溶退火和淬火處理。固溶退火的溫度不應(yīng)低于1925°F,隨后應(yīng)立即進行氣冷或水冷淬火。為了得到理想的抗腐蝕能力,熱處理后的產(chǎn)品還要經(jīng)過酸洗和漂洗。
焊接
2507 的焊接性很好,可以通過以下方法進行焊接: SMAW, GTAW, PAW, FCW, or SAW. 焊接2507時,建議使用2507/P100金屬, 它會構(gòu)成適當?shù)碾p相結(jié)構(gòu)。
不必對 2507 進行預(yù)熱, 除非你想阻止冷金屬的濃縮. 中間焊接溫度不應(yīng)超過300°F ,不然, 焊接的完整性就會受到的影響. 根部應(yīng)用氬或90% N2/10% H2 凈化氣體加以屏蔽, 以便保證其最強的抗腐蝕能力.,后者的效果會更好一點.
如果只對一面進行焊接, 焊接后不可能對其進行清洗. 我們建議采用GTAW作為根部焊道,如果沒有填充金屬,GIAW和PAW 無法進行,除非可以在焊接后對其進行清洗。若供熱為5-38 kJ/in.應(yīng)采用SMAW or GTAW。若供熱為50kJ/in.,應(yīng)采用SAW。
