S31803 karimák: ASTM A182 Grade F51 specifikáció és nyomás-hőmérséklet-besorolások

S31803 karimákAz ASTM A182 szerint F51 - fokozatú kovácsolt duplex rozsdamentes acél (UNS S31803, az eredeti "2205" kémia) szerint készülnek, körülbelül kétszer akkora szilárdsággal, mint a 316L és jó kloridállósággal. Nyomás -hőmérséklet-besorolásaik az ASME B16.5 anyagcsoport szabályait követik: környezeti hőmérsékleten a 150. osztályú F51 karima névleges értéke körülbelül 275 psi, a 300. osztályba tartozó karima körülbelül 720 psi, a 600. osztályba tartozó karima pedig körülbelül 1440 psi, és az értékek csökkennek a hőmérséklet emelkedésével.

Egy mondatban: az S31803 / F51 karima egy nagy -szilárdságú, korrózióálló- kovácsolt duplex karima, amelynek méretei az ASME B16.5-ből származnak, a megengedett üzemi nyomás pedig az ASME B16.5 nyomás-hőmérséklet-besorolási táblázatából származik a duplex anyagcsoporthoz.

Kulcs elvitelek

• S31803=UNS S31803; az ASTM A182 megfelelő kovácsolt-karima minősége az F51. Az újabb, feszesebb verzió az UNS S32205 / A182 F60.
• Az ASTM A182 lefedi a kovácsolt vagy hengerelt ötvözet{1}}acélcsőkarimákat, kovácsolt szerelvényeket és szelepeket/alkatrészeket; Az F51 a duplex bejegyzés ebben a szabványban.
• Typical F51 properties: yield >= 450 MPa (65 ksi), tensile >= 620 MPa (90 ksi), keménység<= 290 HB, ferrite 35-65%.
• A méretek az ASME B16.5 (NPS 1/2-24) és az ASME B16.47 (NPS 26-60) szerint alakulnak; a nyomás-hőmérséklet besorolások az ASME B16.5 szerint követik.
• Besorolások (reprezentatív): Osztály 150 ~ 275 psi, Osztály 300 ~ 720 psi, Osztály 600 ~ 1440 psi környezeti hőmérsékleten, a hőmérséklettel felfelé csökkentve.
• Az F51-es karimák oldatos izzítást (~1040 °C) + gyors kioltást és megfelelő duplex hegesztést (ER2209) igényelnek a szilárdság és a korrózióállóság megőrzése érdekében.

Mi az S31803 és ASTM A182 Grade F51?

Az S31803 az eredeti Duplex 2205 rozsdamentes acél UNS száma; ha ezt a vegyszert kovácsolt karimaként, szerelvényként vagy szelepalkatrészként szállítják, akkor az ASTM A182 F51 fokozatú jelölést kapja. Az F60 az újabb, feszesebb verzió (UNS S32205).

A duplex rozsdamentes acél nagyjából 50/50 arányú ausztenit és ferrit keveréket tartalmaz. Az S31803 volt az első széles körben használt "2205" fokozat; Az S32205 szigorította a nitrogén- és molibdén-tartományt az egyenletesebb korrózióállóság érdekében. Karima formájában mindkettőre vonatkozik az ASTM A182 - F51 az S31803 és az F60 az S32205 esetében. A legtöbb malom ma F60-at (S32205) szállít, de az „F51 / S31803” továbbra is az általános beszerzési címke.

Mit takar az ASTM A182?

Az ASTM A182 a kovácsolt vagy hengerelt ötvözetű acélcsőkarimák, kovácsolt szerelvények, valamint a szelepek és a magas hőmérsékletű{2}}alkatrészek szabványos előírása; Az F51 fokozat a duplex rozsdamentes bemenet, és meghatározza a kémiát, a mechanikai tulajdonságokat, a hőkezelést, a méreteket (az ASME B16.5 stb. alapján), a jelölést és a tesztelést.

Az A182 önmagában nem állítja be a karima felületének méreteit - azok az ASME B16.5-től származnak (nagy méretek esetén pedig a B16.47). Az A182 beállítja az anyagot: miből készül a kovács, és milyen erősnek kell lennie. Az F51 esetében a duplex kémiára és a 450 MPa / 620 MPa minimális hozamra / szakítószilárdságra hivatkozik.

F51 Kémiai összetételre vonatkozó követelmények (ASTM A182)

Az F51-nek (S31803) hőelemzésenként körülbelül 21-23% krómnak, 4,5-6,5% nikkelnek, 2,5-3,5% molibdénnek és 0,08-0,20% nitrogénnek kell megfelelnie, 0,030% szénkorlátozással - a duplex molibdén szilárdságát és a nitrogén-ellenállást adja.

Megjegyzés: Az F60 (S32205) a Mo-t 3,0-3,5%-ra, az N-t pedig 0,14-0,20%-ra húzza meg, ezzel megemeli a minimális PREN-t. Mindig ellenőrizze a tényleges MTR-t a megrendelt osztályzattal.

F51 Mechanikai tulajdonságok (ASTM A182)

Az F51 kovácsolt anyagok minimális mechanikai tulajdonságai: szakítószilárdság 620 MPa (90 ksi), folyáshatár 450 MPa (65 ksi), nyúlás 25%, keménység legfeljebb 290 HB - nagyjából kétszerese a 316 literes hozamnak.

Hőkezelés és ferrit egyensúly

Az F51 karimákat legalább körülbelül 1040 °C-on (1900 °F) hőkezelt oldatban szállítjuk, amelyet gyors kioltás követ; Ez feloldja a káros fázisokat, és bezárja a 35-65%-os ferrit/ausztenit egyensúlyt, amely a duplex tulajdonságait adja.

Az oldat lágyítása kötelező - megakadályozza a szigma fázist és a 475 °C-os ridegedést, és helyreállítja a korrózióállóságot a kovácsolás után. A ferrittartalomnak a 35-65%-os ablakban kell maradnia; A túl sok ferrit csökkenti a szívósságot és a hegeszthetőséget, a túl kevés pedig a szilárdságot és az SCC ellenállást. Ellenőrizze ferrit távcsővel és PMI-vel a bejövő ellenőrzéskor.

Karima méretei (ASME B16.5)

Az S31803 / F51 karimák pontosan úgy vannak méretezve, mint bármely ASME B16.5 karima - az anyagminőség nem változtatja meg a geometriát, csak a nyomás-hőmérséklet-osztályt és az ötvözetet. A gyakori arctípusok az RF, FF és RTJ a 150-es, 300-as, 600-as, 900-as, 1500-as és 2500-as osztályokban.

Mivel a méretek követik az ASME B16.5-öt, az F51-es karima méretben közvetlenül helyettesíti a szén-acélt vagy 316-os karimát, azonos NPS-vel, osztály- és homloktípussal -, csak az anyagot és a megengedett nyomást kell megváltoztatni. (Lásd a WN karima mérettáblázatait az NPS 1/2-24-hez tartozó kísérő útmutatónkban.)

Nyomás{0}}hőmérséklet-besorolások (ASME B16.5)

Az F51-es karima megengedett üzemi nyomása az ASME B16.5 nyomás-hőmérséklet-besorolási táblázatából olvasható le a duplex anyagcsoportra vonatkozóan; A reprezentatív értékek körülbelül 275 psi (150. osztály), 720 psi (300. osztály) és 1440 psi (600. osztály) környezeti hőmérsékleten, amelyek a hőmérséklet emelkedésével csökkennek.

Ezek a besorolások csak a karimára vonatkoznak, és megbízható kialakítást feltételeznek (megfelelő tömítés, csavarozás és összeszerelés). Az alábbi értékek az ASME B16.5 duplex anyagcsoportot reprezentálják, és meg kell erősíteni az aktuális ASME B16.5 kiadással, valamint az adott osztályra és hőmérsékletre vonatkozó gyártói adatokkal.

Praktikus mennyezet: a duplex karimák általában körülbelül 300 °C (570 °F) folyamatos működésre korlátozódnak a szigma{2}}fázisképződés elkerülése érdekében; e felett vegyük fontolóra a magas hőmérsékletű ausztenites vagy nikkelötvözetet. Körülbelül -40 °C alatt ellenőrizze a szolgáltatás ütésállóságát.

F51 vs F60 vs 316L karimák

Karimák esetén: az F51/F60 (duplex) körülbelül kétszeres 316 literes hozamot és jobb kloridállóságot biztosít szerény költségfelár mellett; Az F60 előnyösebb az F51-gyel szemben, ha maximális korróziós határra van szükség; A 316L továbbra is az a választás, ahol az alakíthatóság és a legalacsonyabb költség dominál a szilárdság felett.

F51 karimák hegesztése és gyártása

Az F51-es karimákat megfelelő duplex töltőanyaggal (ER2209 a 2205-ös családhoz) hegessze, szabályozza a hőbevitelt 0,5-2,5 kJ/mm-re, tartsa 150 °C alatt az interpass-t, és hegesztés után pácolja/passziválja a korróziós határ megőrzése érdekében.

1. Töltőanyag: ER2209 (illeszthető duplex) megtartja a PREN-t és a fázisegyensúlyt.
2. Hőbevitel: 0,5-2,5 kJ/mm; a túl meleg szigmát képez, a túl hideg pedig felesleges ferritet hagy maga után.
3. Interpass: 150 °C alatt; kerülje ugyanazon zóna ismételt felmelegítését.
4. Utó-hegesztés: pácolás + passziválás helyreállítja a passzív filmet; az őrlés önmagában nem elegendő.
5. Soha ne stresszold{0}}a 600-900 fokos tartományban; csak teljes oldatos lágyítás + szükség esetén hűtés.

Gyakran Ismételt Kérdések

K: Az S31803 ugyanaz, mint az F51?

V: Az S31803 az UNS ötvözetszáma; Az F51 az ASTM A182 kovácsolt-termékminőség ugyanerre a kémiára. A karima beszerzésénél az "S31803 karima" és az "A182 F51 karima" ugyanazt a duplex 2205 anyagot jelenti.

K: Mi a különbség az F51 és az F60 között?

V: Mindkettő Duplex 2205 kovácsolt minőségű. F51=UNS S31803 (eredeti kémia); F60=UNS S32205 (szorosabb nitrogén és molibdén a magasabb PREN és a jobb korrózióállóság érdekében). Az új beszerzéseknél általában az F60-at részesítik előnyben.

K: Milyen nyomást bír el egy Class 300 F51 karima?

V: Környezeti hőmérsékleten a Class 300 duplex karima névleges üzemi nyomása körülbelül 720 psi ASME B16.5 szerint; a besorolás csökken a hőmérséklet emelkedésével (körülbelül 605 psi 149 °C-on, 485 psi 315 °C-on). Erősítse meg az aktuális kóddal.

K: Használhatók az F51 karimák tengervízben?

V: Igen hűvös, folyó tengervíz esetén, amelynek hőmérséklete kb. 30-35°C alatt van a hasadékos zónákban, és kb. 60°C alatti a feszültségi-korróziós határértékeknél; meleg vagy magas kloridtartalmú tengervíz esetén lépjen a Super Duplex 2507-re (F53/F55).

K: Mi az F51 karimák maximális üzemi hőmérséklete?

V: Általában körülbelül 300 °C (570 °F) folyamatos a szigma-fázisú ridegség elkerülése érdekében. Az ASME B16.5 besorolási táblázatok magasabbak, de az anyagkorlátnak kell szabályoznia a duplex szolgáltatást.

K: Szükségük van az F51 karimák feszültségmentesítésére?

A: No. Never stress-relieve in the 600-900 deg C band (it causes sigma). Only a full solution anneal (>= 1040 fok C) plusz gyors kioltás megfelelő, ha hőkezelésre van szükség.