TP304, TP316, TP310S, S32205, S32750, 904L ve Inconel 625 paslanmaz çelikler için kapsamlı bir rehber

Paslanmaz çelikler ve yüksek performanslı alaşımlar, korozyon direnci, yüksek mukavemet ve dayanıklılık dahil olağanüstü özellikleri nedeniyle modern endüstri için kritik malzemelerdir. Bu malzemeler, günlük öğelerden zorlu ortamlardaki son derece özel bileşenlere kadar çok çeşitli uygulamalarda gereklidir. Bu kılavuz, yedi temel malzemeye ayrıntılı bir genel bakış sağlar: TP304, TP316, TP310'lar, S32205, S32750, 904L ve Inconel 625. Bu alaşımların her biri, kimyasal işleme, deniz, petrol ve gaz gibi belirli endüstriler için uygun hale getiren benzersiz bir özellik kombinasyonu sunar. Mülklerini ve uygulamalarını anlamak, mühendisler ve malzeme belirleyicileri için projelerinde optimum performans ve uzun ömürlülük sağlamak için çok önemlidir.

TP304 Paslanmaz Çelik

Östenitik paslanmaz çeliğin temel sınıfı olan TP304, küresel olarak en yaygın kullanılan paslanmaz çeliklerden biridir. Birçok atmosferik ortamda mükemmel biçimlendirilebilirliği, kaynaklanabilirliği ve korozyon direnci onu çok yönlü bir malzeme haline getirir.

Kimyasal bileşim ve özellikler

TP304 öncelikle% 18 krom ve% 8 nikelden oluşur, bu nedenle genellikle "18/8" paslanmaz çelik olarak adlandırılır. Bu bileşim, çeşitli aşındırıcı ortamlara iyi bir direnç sağlar. Tavlanmış durumda manyetik değildir ve iyi bir güce ve tokluğa sahiptir. Bununla birlikte, klorür açısından zengin ortamlarda çukur ve çatlak korozyonuna duyarlı olabilir.

Ortak uygulamalar ve sınırlamalar

Hijyeni ve temizleme kolaylığı nedeniyle TP304, gıda işleme endüstrisinde tanklar ve borular gibi ekipmanlar için yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca mutfak ekipmanlarında, mimari panellerde ve ev aletlerinde de bulunur. Temel bir sınırlama, diğer derecelere kıyasla klorürlere karşı daha düşük direncidir, bu da sert deniz veya kıyı uygulamaları için uygun değildir.

Diğer notlarla karşılaştırma

TP316 gibi sınıflara kıyasla TP304, gelişmiş korozyon direnci sağlayan molibden yoktur. Bu, TP304'ü daha az talepkar ortamlar için daha uygun maliyetli bir seçim haline getirir. Bununla birlikte, deniz veya kimyasal işleme gibi daha yüksek korozyon direncine ihtiyaç duyulan uygulamalarda TP316 daha iyi bir seçenektir.

TP316 Paslanmaz Çelik

TP316 Paslanmaz Çelik, TP304'e kıyasla üstün korozyon direnciyle ünlü östenitik bir alaşımdır ve bu da daha agresif ortamlarda bir zımba haline getirir.

Kimyasal bileşim ve özellikler

TP316 ve TP304 arasındaki temel fark, tipik olarak% 2 ila% 3 arasında değişen molibden eklenmesinde yatmaktadır. Bu ilave, özellikle klorür içeren ortamlarda, çukur ve çatlak korozyonuna karşı direncini önemli ölçüde arttırır. TP316 ayrıca daha yüksek seviyelerde nikel içerir, bu da çeşitli asitlere karşı direncini daha da geliştirir. TP304 ile aynı mekanik özelliklerin çoğunu, iyi biçimlendirilebilirlik ve kaynaklanabilirlik de dahil olmak üzere, ancak aşındırıcı saldırıya karşı daha yüksek bir dirençle paylaşır.

Deniz ve kimyasal ortamlarda uygulamalar

TP316'nın arttırılmış korozyon direnci, tuzlu suya maruz kalmanın birincil bir endişe olduğu deniz uygulamaları için tercih edilen seçimdir. Tekne bağlantı parçaları, korkuluklar ve kıyı mimari bileşenleri için yaygın olarak kullanılır. Kimyasal işleme endüstrisinde TP316, depolama tankları, boru hatları ve sülfürik ve hidroklorik asitler de dahil olmak üzere çeşitli kimyasalları işleyen diğer ekipmanlar için kullanılır. Bu sınıf, farmasötik ve gıda işleme endüstrilerinde temizliği ve kontaminasyona karşı direnci nedeniyle yaygındır.

Avantajlar ve sınırlamalar

TP316'nın birincil avantajı, klorür ortamlarında üstün korozyon direncidir. Bununla birlikte, molibden varlığı nedeniyle TP304'ten daha pahalıdır. Birçok asidik koşulda iyi performans gösterse de, yine de belirli yüksek sıcaklıkta korozif ortamlara duyarlı olabilir ve yüksek sıcaklıklarda olağanüstü güç gerektiren uygulamalar için en iyi seçim değildir.

TP310S Paslanmaz Çelik

TP310S, ısı ve oksidasyon direncinin kritik olduğu uygulamalar için özel olarak tasarlanmış yüksek sıcaklıklı bir östenitik paslanmaz çeliktir.

Kimyasal bileşim ve özellikler

TP310S, yüksek sıcaklıklarda oksidasyon ve korozyona karşı mükemmel direnç sağlayan hem krom (%25) hem de nikel (%20) yüksek bir yüzdesini içerir. Bu bileşim, termal yorgunluğa ve yaklaşık 1050 ° C (1922 ° F) sıcaklıklara kadar ölçeklenmeye son derece kararlı ve dirençli hale getirir. TP310'lardaki 'S', kaynak, TP310'dan daha düşük bir karbon içeriğini gösterir, bu da kaynaklanabilirliğini artırır ve duyarlılık riskini azaltır.

Yüksek sıcaklık uygulamaları

TP310'lar için birincil kullanım yüksek sıcaklık ortamlarındadır. Fırın parçaları, ısı eşanjörleri, fırınlar ve yanma odalarında yaygın olarak bulunur. Oksidasyona karşı direnci, sıcak gazlara ve aşındırıcı atmosferlere maruz kalan bileşenler için idealdir. Diğer uygulamalar arasında brülör uçları, radyant tüpler ve endüstriyel fırınlar için konveyör bantları bulunur.

Avantajlar ve sınırlamalar

TP310'ların temel avantajı, olağanüstü yüksek sıcaklık gücü ve oksidasyon direncidir. Önemli bir bozulma olmadan tekrarlanan termal döngüye dayanabilir. Bununla birlikte, yüksek alaşım içeriği onu TP304 ve TP316'dan daha pahalı hale getirir. Yüksek sıcaklıklarda mükemmel performans sunarken, oda sıcaklığında korozyon direnci TP304 ile karşılaştırılabilir, bu da onu genel amaçlı bir seçimden ziyade özel bir malzeme haline getirir.

S32205 dubleks paslanmaz çelik

2205 olarak da bilinen S32205, en yaygın kullanılan dubleks paslanmaz çeliktir. Hem östenitik hem de ferritik fazları birleştiren benzersiz mikroyapı, ona güçlü bir özellik kombinasyonunu sağlar.

Kimyasal bileşim ve özellikler

S32205'in dubleks yapısı yüksek mukavemet ve mükemmel korozyon direnci sağlar. Kimyasal bileşimi yaklaşık% 22 krom,% 3 molibden ve% 5-6 nikel içerir. Ferritik faz, stres korozyonu çatlamasına karşı yüksek mukavemete ve dirence katkıda bulunurken, östenitik faz tokluk ve iyi genel korozyon direnci sağlar. Bu dengeli bileşim, TP304 gibi ortak östenitik derecelerin yaklaşık iki katı verim gücü ile sonuçlanır.

Kimyasal, petrol ve gaz ve deniz endüstrilerinde uygulamalar

S32205'in yüksek mukavemet ve üstün korozyon direnci kombinasyonu, zorunlu uygulamalar için idealdir. Petrol ve gaz endüstrisinde, korozif sıvılara karşı direnci nedeniyle akış hatları, ısı eşanjörleri ve ayırıcılar için kullanılır. Kimyasal işleme endüstrisi, klorürlerin stres korozyonu çatlamasına neden olabileceği ortamlarda basınçlı kaplar ve borular için S32205 kullanır. Dayanıklılığı, deniz suyu boru sistemleri ve pervaneler de dahil olmak üzere deniz uygulamaları için popüler bir seçim haline getirir.

Avantajlar ve sınırlamalar

S32205'in birincil avantajları, östenitik derecelere kıyasla yüksek mukavemeti ve stres korozyonu çatlamasına karşı üstün direncidir. Daha pahalı nikel alaşımlarına uygun maliyetli bir alternatif sunar. Bununla birlikte, kaynak kabiliyeti daha zor olabilir ve kırılgan hale gelebileceği için 300 ° C'nin (572 ° F) üzerindeki sıcaklıklarda sürekli kullanım önerilmez.

S32750 Süper Dubleks Paslanmaz Çelik

Süper dubleks paslanmaz çelik olan S32750, standart dubleks kalitelerin performansında önemli bir adım atıyor ve daha da fazla güç ve korozyon direnci sağlar.

Kimyasal bileşim ve özellikler

S32750, daha yüksek bir krom, molibden ve azot içeriği ile karakterizedir. Kompozisyonu yaklaşık% 25 krom,% 7 nikel ve% 4 molibden içerir. Bu gelişmiş kimya, çukurlaşma, çatlak ve stres korozyonu çatlamasına karşı üstün direnç sağlar. Daha yüksek alaşım içeriği, S32750'ye 40'ın üzerinde bir çukur direnci eşdeğeri sayısı (pren) verir, bu da agresif klorür ortamlarındaki olağanüstü performansını gösterir. Ayrıca çok yüksek bir gerilme ve verim mukavemetine sahiptir, bu da onu mevcut en güçlü paslanmaz çeliklerden biri haline getirir.

Zorlu ortamlarda uygulamalar

S32750, en zorlu uygulamalar için tercih edilen malzemedir. Açık deniz petrol ve gaz endüstrisinde, yüksek aşındırıcı deniz suyu ve ekşi gaza maruz kalmanın sabit olduğu denizaltı boru hatları, yükselticiler ve manifoldlar için yaygın olarak kullanılmaktadır. Kimyasal işlemede, agresif asitleri ve klorürleri kullanan ekipman için kullanılır. Mukavemeti ve korozyon direnci de deniz mühendisliğinde tuzdan arındırma bitkileri ve yapısal bileşenler için uygun hale getirir.

Avantajlar ve sınırlamalar

S32750'nin ana avantajı, paslanmaz çelikler arasındaki eşsiz mukavemet ve korozyon direncinin kombinasyonudur. Diğer notların başarısız olduğu durumlarda son derece agresif medyaya dayanabilir. Ancak, bu üstün performans daha yüksek bir maliyetle geliyor. S32205 gibi, kullanımı da Embrittling riski nedeniyle 300 ° C'nin (572 ° F) altındaki servis sıcaklıkları ile sınırlıdır.

904L Süper Östenitik Paslanmaz Çelik

904L, özellikle agresif asitlere karşı üstün korozyon direnci gerektiren uygulamalar için geliştirilen süper östenitik bir paslanmaz çeliktir.

Kimyasal bileşim ve özellikler

904L'nin yüksek performansı, yaklaşık% 20 krom,% 25 nikel ve% 4.5 molibden içeren önemli alaşım içeriğinden kaynaklanmaktadır. Bu bileşim ayrıca sülfürik aside ve diğer indirgeyen asitlere karşı olağanüstü bir direnç sağlayan bakır ile zenginleştirilmiştir. Yüksek nikel içeriği, kararlı bir östenitik yapı ve stres korozyonu çatlamasına karşı mükemmel direnç sağlar. Düşük karbon içeriği, kaynaktan sonra büyük korozyona karşı dirençli hale getirir.

Kimyasal İşleme ve İlaçlarda Uygulamalar

904L, endüstriyel süreçlerdeki en aşındırıcı ortamlardan bazılarını ele almak için özel olarak tasarlanmıştır. Sülfürik asit, fosforik asit ve diğer agresif kimyasalları işleyen ekipman için kimyasal işleme endüstrisinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Çok çeşitli aşındırıcı ortamlara karşı mükemmel direnci, ürün saflığı ve kontaminasyonu önlemenin çok önemli olduğu reaktörler, gemiler ve borular için farmasötik endüstrisinde değerli bir malzeme haline getirir. Diğer uygulamalar arasında kirlilik kontrol ekipmanı, kağıt hamuru ve kağıt işleme yer alır.

Avantajlar ve sınırlamalar

904L'nin birincil avantajı, geniş bir asit spektrumuna karşı olağanüstü direnci ve klorür ortamlarında stres korozyon çatlamasına karşı bağışıklığıdır. Birçok uygulamada daha pahalı nikel alaşımlarına uygun bir alternatif sunar. Bununla birlikte, yüksek alaşım içeriği onu premium fiyatlı paslanmaz çelik yapar. Korozyon direnci mükemmel olsa da, mekanik mukavemeti dubleks dereceler kadar yüksek değildir.

Inconel 625 nikel alaşımı

Inconel 625, geniş bir sıcaklık aralığında olağanüstü mukavemeti, tokluğu ve korozyon direnci ile bilinen yüksek performanslı bir nikel bazlı alaşımdır.

Kimyasal bileşim ve özellikler

Inconel 625 paslanmaz bir çelik değil, bir süper alaşımdır. Kompozisyonu öncelikle nikeldir (%58 dk), önemli krom ilaveleri (%20-23) ve molibden (%8-10). Bu eşsiz kombinasyon, niyobyum ile birlikte, yüksek aşındırıcı asitler ve alkaliler de dahil olmak üzere çeşitli aşındırıcı ortama karşı olağanüstü bir güç ve direnç sağlayan sağlam bir çözelti güçlendirme etkisi sağlar. Mekanik özelliklerini yaklaşık 980 ° C'ye (1800 ° F) kadar kriyojenik sıcaklıklarda tutar.

Havacılık ve Uzayda Uygulamalar, Kimyasal İşleme ve Deniz Mühendisliği

Üstün özellikleri nedeniyle, Inconel 625 en zorlu endüstrilerde kullanılır. Havacılık ve uzayda, aşırı sıcaklıklara ve strese maruz kalan motor kanalları, egzoz sistemleri ve ısı eşanjörleri gibi bileşenler için kullanılır. Kimyasal işleme endüstrisi, yüksek sıcaklıklarda yüksek aşındırıcı asitleri ve klorürleri kullanan ekipman için kullanır. Deniz suyuna ve stres korozyonu çatlamasına karşı direnci, tel halatlar, pervane bıçakları ve subsea bileşenleri gibi deniz mühendisliği uygulamaları için en iyi seçimdir.

Avantajlar ve sınırlamalar

Inconel 625'in temel avantajları, çok çeşitli agresif ortamlarda mükemmel korozyon direnci ile birlikte olağanüstü yüksek sıcaklık gücü ve yorgunluk direncidir. Sıcaklık ve aşındırıcı ortam açısından paslanmaz çeliklerden daha çok yönlüdür. Ana sınırlama, kullanımını başka hiçbir materyalin performans gereksinimlerini karşılayamayacağı kritik uygulamalarla sınırlayan çok yüksek maliyetidir.

Aşağıdaki tablo, malzeme seçimine yardımcı olmak için yan yana bir karşılaştırma sağlar:

Kaynak ve imalat

Bu alaşımların kaynaklanması ve imal edilmesi, benzersiz özelliklerini korumak için belirli teknikler gerektirir.

TP304 ve TP316: Bu östenitik kalitelerin genellikle TIG (GTAW) ve MIG (GMAW) gibi standart yöntemler kullanılarak kaynak yapılması kolay kabul edilir. Anahtar, hassaslaştırmayı önlemek için ısı girdisini en aza indirmektir, bu da taneler arası korozyona yol açabilir. Kaynaktan kaçınmak için kaynak için düşük karbonlu dereceler (304L, 316L) tercih edilir, çünkü kılan ısıl işlem gerektirmezler.

TP310'lar: Yüksek alaşım içeriği ve yüksek sıcaklıklara karşı direnç nedeniyle TP310S kaynaklanabilir, ancak sıcak çatlamayı önlemek için uygun dolgu metalleri ve kontrollü ısı girişi önemlidir.

S32205 ve S32750 (dubleks): Kaynak dubleks ve süper dubleks paslanmaz çelikler daha karmaşıktır. Amaç, kaynak metalinde ve ısıldan etkilenen bölgede östenit ve ferritin doğru dengesini korumaktır. Azot içeren koruyucu gazlar ve özenle seçilmiş dolgu metalleri kullanmak çok önemlidir. Koşu sonrası ısıl işlem gerekli değildir, ancak kırılgan intermetalik fazların oluşumunu önlemek için kaynak parametrelerinin sıkı kontrolü gereklidir.

904L: 904L, geleneksel teknikler kullanılarak kaynaklanabilir. Düşük karbon içeriği duyarlılaşmayı önlemeye yardımcı olur. Eşleştirme dolgu metalleri tipik olarak kullanılır ve son kaynaktaki en iyi korozyon direncini sağlamak için uygun ısı kontrolü önemlidir.

Inconel 625: Inconel 625 kaynağı, işten tutma eğilimi ve yüksek mukavemeti nedeniyle özel teknikler gerektirir. Prosedürler genellikle spesifik dolgu metalleri (Ernicrmo-3 veya Ernicrmo-4), darbeli kaynak ve katı temizlik kullanmayı içerir. Ön ısıtma genellikle gerekli değildir, ancak stresi hafifletmek ve özellikleri optimize etmek için uygulamaya bağlı olarak anılandan sonrası ısı işlemi gerekebilir.

Vaka çalışmaları ve örnekler

TP304: Yerel bir bira fabrikası, fermantasyon tankları ve boruları için TP304 paslanmaz çelik kullanır. Malzemenin pürüzsüz yüzeyinin temizlenmesi kolaydır, bakteriyel büyümeyi önler ve ürün saflığını sağlar. Genel korozyon direnci, işlenen hafif kimyasallar ve gıda ürünleri için yeterlidir.

TP316: Bir kıyı şehrinin yeni iskelesi, TP316'dan yapılmış küpeşte ve armatürlere sahiptir. Molibden içeriği, deniz spreyinden klorür korozyonuna gerekli direnci sağlar, bu da pas önler ve minimum bakım ile uzun bir servis ömrü sağlar.

TP310'lar: Bir endüstriyel fırın üreticisi, TP310'ları kullanarak yüksek sıcaklık fırınlarının iç astarlarını ve destek yapılarını oluşturur. Bu derecenin yüksek krom ve nikel içeriği oksidasyon ve ölçeklemeyi önleyerek fırının malzeme arızası olmadan 1000 ° C'yi aşan sıcaklıklarda verimli bir şekilde çalışmasına izin verir.

S32750: Kuzey Denizi'ndeki bir açık deniz petrolü platformu, deniz suyu soğutma sistemleri ve ateş faresi hatları için S32750 kullanıyor. Malzemenin üstün çukur ve stres korozyonu kırma direnci, yüksek mukavemeti ile birlikte, bu kritik sistemlerin son derece sert deniz ortamında güvenilirliğini ve güvenliğini sağlar.

Inconel 625: Bir havacılık şirketi, jet motorlarının egzoz nozulları için Inconel 625'i kullanıyor. Malzemenin olağanüstü yüksek sıcaklık mukavemeti ve yorgunluk direnci, yanma gazlarının yoğun ısısına ve stresine dayanmasına izin vererek, uçuş sırasında performansı ve güvenliği garanti eder.