Dvipusis vs austenitinis nerūdijantis plienas: kuris geriau veikia korozinėje aplinkoje?

Austenitiniai nerūdijantys plienai, tokie kaip 316L (18Cr–8–12Ni), yra vienfaziai, paviršiniai kubiniai (FCC) lydiniai, vertinami dėl puikaus bendro atsparumo korozijai, kietumo ir lengvo suvirinimo. Dėl to jie plačiai naudojami maisto, farmacijos ir naftos chemijos gamyklose.²

Dvipusės klasės, pvz., 2205, turi dvigubą -fazę mikrostruktūrą su maždaug vienodais kiekiais ferito ir austenito, derinant didesnį stiprumą ir didesnį atsparumą vietinei korozijai ir įtempių korozijos įtrūkimams (SCC).³

^{Super austenitinis (pvz., 904L, 254 SMO) ir super dupleksas (pvz., 2507) dar labiau padidina chromo, molibdeno ir azoto kiekį, kad padidintų efektyvumą labai agresyviose terpėse, įskaitant jūros vandenį ir stiprias rūgštis.4}

Naftos ir dujų, cheminio apdorojimo, gėlinimo, celiuliozės ir popieriaus dizainerių praktinis klausimas yra tas, kuris tipas yra saugesnis ir ekonomiškesnis sprendimas tam tikroje aplinkoje.

PREN ir Pitting Index naudojimas: galia ir ribos

Vienas iš įprastų atrankos priemonių, leidžiančių atsakyti į šį klausimą, yra taškinio pasipriešinimo ekvivalentinis skaičius (PREN) arba taškinio įbrėžimo indeksas (PI), išreikštas PREN=Cr + 3.3Mo + 16N arba PI=Cr + 3.3Mo + 13N.

Šios empirinės formulės atspindi teigiamą chromo ir ypač molibdeno poveikį chlorido duobėms; nikelis, nors ir naudingas SCC atsparumui, mažai prisideda prie atsparumo įdubimams ir dažniausiai yra praleidžiamas.⁵

Tipiškos vertės parodo, kodėl įprastos austenitinės klasės sunkiai veikia jūros vandenyje, palyginti su dvipusėmis rūšimis.

316 l (17Cr–2,5Mo–12Ni): PI/PREN ≈ 25.

2205 (22Cr–3Mo–N): PREN ≈ 34–35.

904L (20Cr–4Mo–25Ni): PREN ≈ 34–35.

254 SMO / 6Mo (20Cr–6Mo–N): PREN ≈ 42–43.

2507 super dvipusis (25Cr–4Mo–N): PREN ≈ 40–41.

Didesnis PREN koreliuoja su aukštesnėmis kritinėmis duobių ir plyšių temperatūromis chlorido tirpaluose, todėl pagal tokius standartus kaip NORSOK reikalaujama, kad nerūdijančiam plienui, veikiamam jūros vandeniui, būtų didesnis nei 40 PREN. Tačiau apžvalga 2021 mMetalaipabrėžė, kad tokie indeksai nefiksuoja temperatūros, metalurginės būklės (pvz., sigmos fazės), suvirinimo kokybės, plyšių geometrijos ar nuosėdų, todėl turėtų būti traktuojami kaip reitingavimo įrankiai, o ne veikimo garantijos.