S32205 vs 2205: Zrozumienie konwencji podwójnego nazewnictwa i ulepszeń składu chemicznego

Jaka jest rzeczywista różnica między S32205 a 2205?

„2205” to nazwa handlowa; „S32205” to specyficzne, zaostrzone-oznaczenie UNS dotyczące chemii, które powinno być zawarte w dobrze-określonym zamówieniu.Te dwa terminy nie są ocenami konkurencyjnymi -S32205to nowoczesna,-wyższa wersja tej samej rodziny dupleksów, od dawna sprzedawana jako 2205. Nieporozumienie w nazewnictwie wynika z tego, że nazwa handlowa nigdy się nie zmieniała pomimo zmiany podstawowej specyfikacji.

Stal nierdzewna typu duplex - o mikrostrukturze austenitu-ferrytu o proporcjach około 50/50- była sprzedawana pod nazwą handlową „2205”, co odzwierciedla jej nominalną zawartość chromu i niklu wynoszącą 22%. Kiedy ASTM po raz pierwszy standaryzowała chemię w normie ASTM A240 w 1982 r., przydzieliła oznaczenie UNS (Unified Numbering System) S31803. Przez prawie dwie dekady „2205” i „S31803” były terminami wymiennymi określającymi ten sam materiał.

Zmieniło się to w 2000 r. Fabryki stosujące proces rafinacji AOD (odwęglanie tlenowe argonu) stwierdziły, że mogą niezawodnie trafiać w górną granicę pasma składu S31803 -, szczególnie w azot, który wcześniej był traktowany jako pierwiastek tła, a nie kontrolowany dodatek. ASTM sformalizowała tę ściślejszą,-skuteczną chemię jako odrębne oznaczenie UNS S32205 w ramach ASTM A240. Nazwa handlowa „2205” pozostała taka sama w obu przypadkach; podstawowa specyfikacja chemiczna tego nie zapewniała.

Dlaczego dla jednej nazwy handlowej istnieją dwa numery UNS?

Istnieją dwa numery UNS, ponieważ branża potrzebowała sposobu certyfikacji materiału na górną,-wyższą zawartość azotu w zakresie składu dupleksu bez wycofywania się z pierwotnej, szerszej specyfikacji.S31803 pozostaje ważny i jest w produkcji; S32205 jest jego podzbiorem z węższym, wyższym-oknem ze stopu.

Praktycznym czynnikiem była konsystencja korozji. Odporność na wżery w stali nierdzewnej typu duplex zależy w dużej mierze od zawartości chromu, molibdenu i azotu, wyrażonej poprzez liczbę równoważną odporności na wżery (PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N). Ponieważ S31803 dopuszczał dość szeroki zakres azotu (0,08–0,20%), dwie próby certyfikowane według tej samej specyfikacji mogły wykazać wymiernie różne wartości PREN. Nabywcy, którzy potrzebowali gwarantowanych-wysokiej wydajności - usług offshore, morskich i{11}}przetwarzania chemikaliów-, nie mieli możliwości zawarcia umowy, aby wymagać produktów z najwyższej półki.

UNS S32205 wypełnił tę lukę. Mieści się całkowicie w obudowie S31803, ale zawęża krytyczne elementy w górę, więc ciepło certyfikowane zgodnie z S32205 automatycznie spełnia również wymagania S31803. Nie ma gwarancji odwrotnej sytuacji: materiał certyfikowany wyłącznie zgodnie z S31803 może zgodnie z prawem znajdować się w dolnej części zakresu i niekoniecznie będzie spełniać wymagania S32205. Właśnie dlatego S32205 jest często opisywany jako gatunek „podwójnie-certyfikowany” lub „ulepszony”, a nie jako odrębna rodzina stopów.

Jakie zmiany w składzie chemicznym definiują aktualizację S32205?

Decydującą zmianą jest azot: minimum ASTM A240 zostało podniesione z 0,08% (S31803) do 0,14% (S32205), przy czym zawartość chromu i molibdenu również wzrosła.Każdy inny pierwiastek - węgiel, mangan, fosfor, siarka, krzem i nikiel - ma te same ograniczenia w obu oznaczeniach.

Źródło: ASTM A240/A240M, aktualne wydanie; zakresy składu opublikowane dla UNS S31803 i UNS S32205.

Liczbowo różnice wydają się niewielkie. Metalurgicznie nie. Azot jest mniej więcej pięć razy skuteczniejszy w podnoszeniu PREN na jednostkę masy niż chrom, a azot śródmiąższowy wzmacnia również fazę austenitu i spowalnia wytrącanie kruchych faz międzymetalicznych podczas spawania. Podniesienie poziomu azotu o 0,06 punktu procentowego ma większy wpływ na odporność na korozję niż samo zwiększenie zawartości chromu o 1 punkt.

W jakim stopniu ulepszenie składu poprawia odporność na korozję?

Węższy skład chemiczny S32205 podnosi praktyczne minimum PREN z około 32–33 do 35, co stanowi próg powszechnie stosowany do definiowania materiału jako niezawodnie odpornego na wodę morską i strumienie procesowe zawierające-chlorki.S31803 może osiągnąć ten sam PREN na szczycie swojego zakresu, ale S32205 to gwarantuje.

Źródło: PREN obliczone na podstawie PREN=%Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N) z limitów składu ASTM A240; Zakresy CPT są reprezentatywnymi opublikowanymi wartościami i będą się różnić w zależności od wykończenia powierzchni i metody badania (ASTM G48).

PREN jest narzędziem kontrolnym, a nie wartością certyfikacyjną. - ASTM A240 sama w sobie nie nakłada minimalnych wymagań PREN na żadne oznaczenie. Liczba PREN większa lub równa 35, powszechnie kojarzona z S32205, jest praktyczną zasadą branżową wynikającą z obliczania PREN w minimalnych granicach składu w oznaczeniu i dlatego wiele raportów z testów walcowni dla materiału S32205 podaje obliczoną PREN wraz z analizą chemiczną. W przypadku pracy w wodzie morskiej, solance lub innym agresywnym środowisku chlorkowym określenie S32205 - i wymaganie obliczonego PREN na MTR - jest bardziej uzasadnioną pozycją inżynierską niż określenie samego „2205” lub „S31803”.

Czy S32205 i S31803 różnią się właściwościami mechanicznymi?

Nie - ASTM A240 przypisuje obu oznaczeniom te same minimalne wymagania dotyczące właściwości mechanicznych.Wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności, wydłużenie i minimalne wartości twardości są identyczne; ulepszenie jest chemiczne, a nie mechaniczne.

Źródło: Wymagania dotyczące właściwości mechanicznych ASTM A240/A240M, płyta/arkusz/pasek, aktualne wydanie.

Ponieważ minimalne wartości mechaniczne są wspólne, inżynier projektu dokonujący pomiaru grubości ścianki lub wytrzymałości konstrukcyjnej nie dostrzeże różnicy pomiędzy tymi dwoma oznaczeniami na papierze. To rozróżnienie pojawia się jedynie w obliczeniach-naddatku na korozję i-żywotności-, czyli dokładnie tam, gdzie materiały narażone na działanie chlorków-i zastosowania morskie są najbardziej wrażliwe.

Które normy i formularze produktów odnoszą się do S32205 i S31803?

Obydwa oznaczenia są rozpoznawane w całej rodzinie standardów form-produktów kutych duplex, a S32205 ma identyczne oznaczenie odkuwki F60 wraz z oznaczeniem F51 S31803.Przy określaniu dokumentów należy podać numer UNS, a nie tylko „2205”, aby uniknąć dwuznaczności między nimi.

Źródło: ASTM A182, A240, A276, A479, A789, A790 (aktualne wydania); EN 10088-3; NACE MR0175/ISO 15156-3.

Czy S31803 można zastąpić, gdy specyfikacja wymaga S32205?

Nie, nie bez przeglądu technicznego - S31803 nie spełnia automatycznie objaśnienia S32205, mimo że odwrotne podstawienie jest zawsze akceptowalne.Traktowanie ich jako wymiennych w zamówieniu jest najczęstszym błędem specyfikacji dotyczącym tej rodziny gatunków.

Ponieważ okno składu S32205 mieści się całkowicie w szerszym zakresie S31803, każde ciepło spełniające wymagania S32205 z definicji spełnia również S31803, a walcownie rutynowo podwójnie-certyfikują blachę, rurę i pręt pod kątem obu numerów UNS w jednym raporcie z testu walcarki. Nie ma sytuacji odwrotnej: ciepło certyfikowane wyłącznie dla S31803 mogło zostać wytworzone na najniższym poziomie azotu i molibdenu i nie będzie posiadało certyfikatu S32205, nawet jeśli jest sprzedawane jako „2205”.

W przypadku zespołów zaopatrzeniowych praktyczne zabezpieczenie jest proste: zażądaj raportu z testów w walcowni i potwierdź, że zgłoszony skład chemiczny spełnia limity S32205 lub wymagaj podwójnej-certyfikacji („S31803/S32205”) na zamówieniu i MTR zamiast akceptować „2205” jako-samodzielny opis.

Jakie oznaczenie wybrać dla swojego projektu?

Określ S32205, jeśli zastosowanie wymaga wody morskiej, solanki lub innych substancji zawierających-chlorki, gdzie liczy się margines korozji; S31803 pozostaje ekonomicznym,-zgodnym z przepisami wyborem do mniej agresywnych zastosowań w procesach ogólnych i strukturalnych typu duplex.W razie wątpliwości określenie S32205 kosztuje niewiele więcej i całkowicie eliminuje ryzyko zmienności-kompozycji.

Systemy chłodzenia wodą morską, platformy przybrzeżne i sprzęt do odsalania → określić S32205 i zażądać obliczenia PREN w stawce MTR.

Sprzęt do wybielania masy celulozowej i papieru narażony na działanie roztworów-zawierających chlor → podać S32205.

Ogólne zastosowania w przetwórstwie chemicznym, zastosowaniach konstrukcyjnych i-w zbiornikach ciśnieniowych bez poważnego narażenia na działanie chlorków → S31803 jest zazwyczaj odpowiedni i może oferować nieznacznie lepszą dostępność lub cenę.

Usługa kwaśna zgodnie z NACE MR0175/ISO 15156-3 → kwalifikuje się każde oznaczenie, ale twardość i PREN należy sprawdzać dla każdego wytopu, niezależnie od podanego numeru UNS.

Wszelkie specyfikacje powołujące się wyłącznie na nazwę handlową „2205” → zastąp ją konkretnym numerem UNS (S31803 lub S32205), aby usunąć niejasności dla młyna i inspektora.

W praktyce większość dzisiejszej globalnej produkcji płyt, rur i odkuwek typu duplex jest już prowadzona w granicach limitów S32205, ponieważ huty produkujące do górnej granicy zakresu zyskują elastyczność w zakresie certyfikacji w ramach obu oznaczeń. Kupujący, którzy nalegają na konkretny numer UNS, a nie na ogólną nazwę handlową „2205”, po prostu sprawiają, że istniejąca rzeczywistość produkcyjna staje się wykonalna na mocy umowy.

Często zadawane pytania

P: Czy S32205 to zupełnie inny stop niż 2205?

A: Nr S32205 to nowoczesny,-o zaostrzonym składzie, oznaczenie UNS dla tej samej rodziny stali nierdzewnej typu duplex, od dawna sprzedawanej pod nazwą handlową „2205”. Nie jest to odrębny stop.

P: Czy S32205 to to samo co S31803?

A: Są blisko spokrewnione, ale nie identyczne. S32205 ma wyższą minimalną zawartość chromu, molibdenu, a zwłaszcza azotu niż S31803, co zapewnia bardziej stałą, wyższą odporność na wżery. S32205 zawsze spełnia specyfikację S31803; S31803 nie zawsze spełnia wymagania S32205.

P: Dlaczego utworzono UNS S32205, skoro S31803 już istniał?

A: Huty stosujące rafinację AOD mogłyby w sposób ciągły produkować stal nierdzewną typu duplex o górnym zakresie składu S31803, szczególnie pod względem azotu. ASTM sformalizowała ten górny zakres jako odrębne oznaczenie w 2000 r., aby nabywcy potrzebujący gwarantowanej-najwyższej klasy odporności na korozję mogli go bezpośrednio określić.

P: Czy S32205 kosztuje więcej niż S31803?

A: Jakakolwiek różnica w cenie jest zazwyczaj niewielka, ponieważ większość obecnej produkcji dupleksowej jest już ukierunkowana na okno składu S32205, aby umożliwić podwójną certyfikację. Bardziej znaczącym czynnikiem kosztowym jest całkowity koszt posiadania: gwarantowana wyższa wartość PREN może wydłużyć żywotność w środowiskach chlorkowych.

P: Jaki jest minimalny PREN dla S32205?

A: ASTM A240 nie określa bezpośrednio wymagań dotyczących PREN, ale obliczenie PREN (%Cr + 3.3%Mo + 16%N) przy minimalnych granicach składu S32205 daje około 35, czyli liczbę powszechnie przytaczaną w branży i którą huty często podają w raporcie z testów walcowni.

P: Jakie oznaczenie powinno pojawić się na moim zamówieniu?

A: Użyj konkretnego numeru UNS - S31803 lub S32205 - zamiast ogólnej nazwy handlowej „2205”. Jeśli problemem jest narażenie na chlorki, należy określić S32205 i zażądać obliczonego PREN w raporcie z testu walcowni.