2507不銹鋼
2507合金由25%鉻,4%鉬和7%的鎳構(gòu)成的超級(jí)雙相不銹鋼。它的強(qiáng)度及抗腐蝕能力較強(qiáng),主要用于化學(xué)加工、石油化工和海底設(shè)備。它具有較強(qiáng)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(diǎn)腐蝕、隙腐蝕及均勻腐蝕的能力。
它的沖擊強(qiáng)度也很高,2507合金不適宜用在高于570°F 的溫度環(huán)境下,長(zhǎng)期處在這樣的環(huán)境下,它的韌性會(huì)降低。
應(yīng)用領(lǐng)域
石油天然氣工業(yè)設(shè)備
離岸平臺(tái)、熱交換器、水下設(shè)備、消防設(shè)備
化學(xué)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(jī)械部件(高強(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)
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(duì)有機(jī)酸如甲酸、乙酸等具有較強(qiáng)的抗整體腐蝕的能力。2507合金對(duì)無機(jī)酸,尤其是那些包含氯化物的無機(jī)酸也具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力。
和904L相比,2507對(duì)稀釋的混有氯根離子的硫酸具有更強(qiáng)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(jí)不能用于鹽酸環(huán)境中,它可能會(huì)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(qiáng)的抗點(diǎn)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(diǎn)。
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(shí)晶間中的碳化物沉淀的風(fēng)險(xiǎn),因此,這個(gè)合金具有很強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(diǎn)腐蝕
測(cè)驗(yàn)鋼鐵產(chǎn)品在含有氯化物的溶液中的抗點(diǎn)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(xué)技術(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)得出的。高性能的不銹鋼在1M氯化鈉溶液中的點(diǎn)腐蝕臨界溫度是有規(guī)定的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了 2507的卓越的抗點(diǎn)腐蝕的能力。各個(gè)等級(jí)的測(cè)驗(yàn)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(qiáng)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(diǎn)。 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(xué)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(jī)械性能
機(jī)械及物理性能
2507具有很高的抗拉強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)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(jī)械部件。 2507在較低的及較高的溫度下的機(jī)械性能如下圖所示。所有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都是測(cè)試退火及淬火處理后的樣品得出的數(shù)據(jù)。
2507不宜長(zhǎng)期置于高于570°F 的溫度環(huán)境下,這樣可能會(huì)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(jī)械特性
| 0.2% 殘余變形屈服強(qiáng)度, ksi | 80 min. |
| 極限抗拉強(qiáng)度, ksi | 116 min. |
| 1%殘余變形屈服強(qiáng)度0.2%, ksi | 91 min. |
| 延長(zhǎng)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(qiáng)度, ksi | 80 | 65 | 61 | 58 | 55 |
| 極限抗拉強(qiáng)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(jìn)行,之后應(yīng)立即在不低于1925°F的溫度下進(jìn)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(jí)不銹鋼相比,這個(gè)合金具有更高的屈服強(qiáng)度及更低的延展性。因此,加工商認(rèn)為有必要增強(qiáng)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(jí)相比,2507的拉制,拉伸成形等工藝更難操作。當(dāng)成形需要10%或更多冷變形時(shí),我們建議對(duì)其進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行焊接: SMAW, GTAW, PAW, FCW, or SAW. 焊接2507時(shí),建議使用2507/P100金屬, 它會(huì)構(gòu)成適當(dāng)?shù)碾p相結(jié)構(gòu)。
不必對(duì) 2507 進(jìn)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(huì)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(qiáng)的抗腐蝕能力.,后者的效果會(huì)更好一點(diǎn).
如果只對(duì)一面進(jìn)行焊接, 焊接后不可能對(duì)其進(jìn)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(jìn)行,除非可以在焊接后對(duì)其進(jìn)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。
