Узнать о UNS S31803
UNS S31803 – это дуплексный сплав с ферритно-аустенитной микроструктурой. В отожженном состоянии сплав состоит примерно на 40-50% из феррита. Дуплексная микроструктура обладает высокой прочностью ферритных марок, сохраняя при этом коррозионную стойкость аустенитных марок. Нередко этот металл используется в качестве практического решения проблемы растрескивания под напряжением, вызванного хлоридами, которая является “ахиллесовой пятой” нержавеющей стали.
Дуплексные нержавеющие стали – это чрезвычайно коррозионностойкие сплавы, поддающиеся закалке. Их микроструктура состоит из смеси аустенитной и ферритной фаз. В результате дуплексные нержавеющие стали проявляют свойства, характерные как для аустенитных, так и для ферритных нержавеющих сталей. Такое сочетание свойств может означать некоторый компромисс по сравнению с чисто аустенитными и чисто ферритными сортами.
Высокое качество и, следовательно, эксплуатационные характеристики UNS S31803 широко объясняются высоким содержанием хрома, а также азота и молибдена. По сравнению с нержавеющей сталью 317L он обладает повышенной стойкостью к хлоридной точечной и щелевой коррозии. Сплав обладает исключительной коррозионной стойкостью к морской воде и большинству концентраций серной кислоты. Кроме того, он также устойчив к сульфидному коррозионному растрескиванию под напряжением (среда с кислым газом).
Дуплексные нержавеющие стали S31803 были разработаны в 1930-х годах для ответственных применений на бумажных фабриках, где менее легированные марки не обладали достаточной коррозионной стойкостью. Основанные на 22%-ном содержании хрома, они обладают комбинированной аустенитно-ферритной микроструктурой, которая обеспечивает повышенную прочность, коррозионную стойкость и экономическую эффективность. Дуплексные нержавеющие стали S31803 в большинстве случаев прочнее ферритных нержавеющих сталей. Прочность дуплексных нержавеющих сталей в некоторых случаях может вдвое превышать прочность аустенитных нержавеющих сталей. Дуплексные стали S31803 также являются магнитными, что позволяет легко отличить их от обычных аустенитных марок нержавеющей стали.
Химический состав UNS S31803
Спецификация UNS S31803 (ASTM F51) была в основном заменена на UNS S32205 (1.4462, ASTM F60). Это отражает их стремление максимально улучшить коррозионные характеристики сплава, чему способствовало развитие процесса выплавки стали AOD, который позволил более жестко контролировать состав. Кроме того, это позволило влиять на уровень добавок азота, а не просто присутствовать в качестве фонового элемента. Таким образом, в дуплексном сплаве с наивысшими характеристиками стремились максимально увеличить содержание хрома (Cr), молибдена (Mo) и азота (N).
Элемент | Содержание (%) |
Молибден, Mo | 2.50-3.50 |
Марганец, Mn | 2.0 |
Кремний, Si | 1.0 |
Азот, N | 0.080-0.20 |
Железо, Fe | 63.75-71.92 |
Хром, Cr | 21.0-23.0 |
Никель, Ni | 4.50-6.50 |
Углерод, C | 0.030 |
Фосфор, P | 0.030 |
Сера, S | 0.020 |
Характеристики UNS S31803
Коррозионная стойкость:
Дуплексные стали S31803 чрезвычайно коррозионностойки. Они обладают высокой устойчивостью к межкристаллитной коррозии. Даже в хлоридной и сульфидной среде дуплекс S31803 демонстрирует высокую стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением. Супердуплекс S31803 еще более устойчив к коррозии.
Термостойкость:
Высокое содержание хрома в дуплексных нержавеющих сталях S31803, который защищает от коррозии, вызывает охрупчивание при температурах более 300’c При температурах дуплексные нержавеющие стали S31803 имеют лучшую пластичность, чем ферритные и мартенситные марки дуплексных S31803 могут легко использоваться до температуры не ниже 50℃
Изготовление:
Изготовление всех изделий из нержавеющей стали должно производиться только с помощью инструментов, предназначенных для изготовления изделий из нержавеющей стали. Обработка и рабочие поверхности должны быть тщательно очищены перед использованием. Эти меры предосторожности необходимы для того, чтобы избежать перекрестного загрязнения нержавеющей стали легко корродирующими металлами, которые могут обесцветить поверхность изготовленного изделия.
Обрабатываемость:
Несмотря на возможность обработки, высокая прочность дуплексных нержавеющих сталей затрудняет обработку. Например, обработка 2205 происходит примерно на 20% медленнее, чем обработка 304.
Термообработка:
Дуплексные нержавеющие стали S31803 не могут быть закалены путем термической обработки. Однако они могут быть закалены в процессе обработки. Обработка раствором или отжиг может быть осуществлен путем быстрого охлаждения после нагрева до температуры около 1100°C.
Свариваемость:
Дуплексная нержавеющая сталь S31803 обладает хорошей свариваемостью, можно использовать все стандартные методы сварки. Она не так легко сваривается, как аустенитные марки, но низкое тепловое расширение в дуплексных марках уменьшает искажения и остаточные напряжения после сварки.
Понимание областей применения дуплексной стали S31803
Нефтяная и газовая промышленность:
Дуплексная сталь S31803 широко используется в нефтегазовой отрасли благодаря своим превосходным антикоррозийным свойствам. Эти фитинги идеально подходят для трубопроводов, транспортирующих абразивные и коррозионные материалы, что делает их идеальным выбором для морских буровых платформ, нефтеперерабатывающих заводов и трубопроводов.
Химическая промышленность:
Химическая промышленность также в значительной степени полагается на продукцию UNS S31803 для безопасной транспортировки химических веществ, требующих высокого давления и температуры. Фитинги устойчивы к различным химическим веществам, включая кислоты и щелочи, и могут выдерживать суровые условия окружающей среды, что делает их идеальным выбором для этой отрасли.
Морская промышленность:
Морская промышленность – еще одна отрасль, в которой широко используется UNS S31803. Фитинги обладают превосходной коррозионной стойкостью, что делает их идеальными для транспортировки морской воды и применения на шельфе. Они также устойчивы к коррозионному растрескиванию под напряжением, что является распространенной проблемой в морской среде.
Пищевая промышленность:
Для пищевой промышленности требуются трубопроводные фитинги, устойчивые к коррозии и способные выдерживать высокое давление и высокую температуру. Duplex S31803 идеально подходит для этой отрасли, поскольку они нетоксичны и гигиеничны. Они не выделяют вредных веществ в пищевые продукты, что делает их идеальным выбором для применения в пищевой промышленности.
Энергетическая промышленность:
В энергетике используются фитинги из стали Duplex S31803, поскольку они выдерживают высокое давление и высокую температуру. Эти фитинги идеально подходят для систем электростанций, включая охлаждающую воду, топливо и пар. Они обладают превосходной коррозионной стойкостью, а также устойчивы к усталости и коррозионному растрескиванию под напряжением, что обеспечивает долгий срок службы фитингов и снижает затраты на обслуживание.