Acciaio 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53 Super duplex

L'acciaio 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 è un acciaio inossidabile Super Duplex ad alta lega con struttura austenitica-ferritica bifasica, cromo-nichel-molibdeno con aggiunta di azoto PN-EN 10088-1-2024-6. Questa qualità è caratterizzata da elevata resistenza meccanica e ottima resistenza alla corrosione per vaiolatura, interstiziale e da tensocorrosione in ambienti contenenti cloruri. Le denominazioni e le designazioni equivalenti utilizzate per questa qualità sono UNS S32750 / ASTM A182 F53 / Super Duplex 2507 / SAF 2507®.

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Materiali disponibili presso Alfa-Tech 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53

1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53 barre – laminate a caldo, pelate e trafilate
Barre piatte 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53
Barre forgiate 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53
Forgiati 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53 – forgiati a stampo aperto, cubi forgiati e alberi
Tubi 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53
Lamiere 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53 – laminate a caldo e laminate a freddo

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Composizione chimica dell'acciaio 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 e relativi equivalenti e sostituti UNS S32750, F53, 2507, SS 2328, Z3CND25-06Az

Grado di acciaio	Norma	C	Mn	Si	P	S	Cr	Mo	Ni	Cu	N
1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4	EN	≤ 0,030	≤ 2,00	≤ 1,00	≤ 0,035	≤ 0,015	24,0-26,0	3,0-4,5	6,0-8,0	-	0,24-0,35
S32750 / F53 / 2507	UNS / ASTM	≤ 0,030	≤ 1,20	≤ 0,80	≤ 0,035	≤ 0,020	24,0-26,0	3,0-5,0	6,0-8,0	≤ 0,50	0,24-0,32
Z3CND25-06Az	AFNOR	≤ 0,030	≤ 2,00	≤ 1,00	≤ 0,035	≤ 0,015	24,0-26,0	3,0-4,5	6,0-8,0	-	0,24-0,35
2328	SS	≤ 0,030	≤ 2,00	≤ 1,00	≤ 0,035	≤ 0,015	24,0-26,0	3,0-4,5	6,0-8,0	-	0,24-0,35

Caratteristiche dell'acciaio 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750

Stal 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 appartiene al gruppo degli acciai inossidabili ad alta lega Super DuplexCombina una microstruttura ferritico-austenitica bifasica con un alto contenuto di cromo, molibdeno e azoto, che si traduce in una resistenza meccanica e una resistenza alla corrosione locale significativamente maggiori rispetto agli acciai austenitici tipici come 1.4301 czy 1.4404.
Questo tipo di prodotto è stato sviluppato principalmente per l'utilizzo in ambienti altamente aggressivi contenenti cloruri. Offre prestazioni particolarmente elevate in acqua di mare, impianti di desalinizzazione, industrie chimiche e petrolchimiche, nonché in impianti di estrazione e lavorazione di petrolio e gas.
Alto contenuto cromo, molibdeno i azoto Offre un'elevatissima resistenza alla corrosione per vaiolatura e interstiziale, mentre la struttura duplex garantisce un'elevata resistenza alla tensocorrosione indotta da cloruri.

Microstruttura dell'acciaio Super Duplex 1.4410

L'acciaio 1.4410 ha una struttura bifasica tipica dell'acciaio duplex, composta da ferrite i austeniteIl giusto equilibrio tra le due fasi è fondamentale per ottenere la combinazione desiderata di resistenza alla corrosione, resistenza meccanica e duttilità.
La ferrite è responsabile, tra le altre cose, dell'elevata resistenza e della maggiore resistenza alla tensocorrosione, mentre l'austenite ha un effetto positivo sulla duttilità e forza d'impatto materiale. La composizione chimica, il trattamento termico e i parametri di saldatura devono essere controllati per prevenire la formazione di quantità eccessive di fasi intermetalliche indesiderate.
L'esposizione prolungata del materiale a un intervallo di temperatura inadeguato può portare alla separazione delle fasi, riducendo sia la duttilità che la resistenza alla corrosione dell'acciaio.

Acciaio PREN 1.4410 – resistenza alla corrosione per vaiolatura

Uno dei parametri utilizzati per confrontare la resistenza degli acciai inossidabili a corrosione per vaiolatura c'è un indicatore PRENO.
Per l'acciaio senza aggiunta di tungsteno, si utilizza più spesso la seguente relazione:
PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N
Per una composizione tipica dell'acciaio 1.4410 / S32750 il valore PREN supera 40, che è una delle caratteristiche distintive dell'acciaio Super Duplex. L'elevato valore PREN è dovuto principalmente alla combinazione di circa il 25% di cromo, circa il 4% di molibdeno e circa lo 0,3% di azoto.
Tuttavia, l'indice PREN da solo non descrive la resistenza complessiva alla corrosione di un materiale. Il comportamento dell'acciaio è influenzato anche dalla microstruttura, dalle condizioni superficiali, dal metodo di saldatura, dalla temperatura, dalla concentrazione di cloruri, dal pH e dalla presenza di altre sostanze aggressive.

Resistenza alla corrosione dell'acciaio 1.4410 / S32750

L'acciaio 1.4410 è caratterizzato da un'elevatissima resistenza a numerosi meccanismi di corrosione degli acciai e dei metalli , soprattutto in ambienti contenenti cloruri.

Corrosione per vaiolatura

L'elevato contenuto di cromo, molibdeno e azoto dell'acciaio 1.4410 gli conferisce un'altissima resistenza alla corrosione per vaiolatura . Ciò è particolarmente importante in acqua di mare, acqua salmastra e soluzioni industriali contenenti cloruri.

Corrosione interstiziale

Questa lega presenta inoltre un'elevata resistenza alla corrosione interstiziale , che può svilupparsi, tra l'altro, sotto le guarnizioni, nelle connessioni flangiate e in punti con scambio di fluido limitato.

Corrosione da stress SCC

La struttura bifasica dell'acciaio Super Duplex offre una resistenza alla tensocorrosione significativamente maggiore in ambienti contenenti cloruri rispetto ai tradizionali acciai inossidabili austenitici.

Corrosione generale, erosivo i fatica

L'acciaio 1.4410 presenta inoltre un'elevata resistenza alla corrosione generale , e la sua elevata resistenza meccanica e alla corrosione risultano vantaggiose negli impianti esposti a corrosione da erosione e fatica da corrosione.

Ambiente marino

Grazie alla sua elevata resistenza ai cloruri, l'acciaio S32750 è ampiamente utilizzato negli impianti in acqua di mare. Trova impiego, tra le altre applicazioni, in scambiatori di calore, sistemi di raffreddamento ad acqua di mare, impianti offshore e impianti di desalinizzazione. Per maggiori informazioni, consultare: Corrosione dell'acciaio e dei metalli in acqua di mare.

Proprietà meccaniche dell'acciaio 1.4410 / S32750

L'acciaio 1.4410 si distingue per la sua elevatissima resistenza meccanica. Il suo carico di snervamento è significativamente superiore a quello degli acciai inossidabili austenitici standard. I valori esatti dipendono dalla forma del prodotto, dalle dimensioni, dallo standard di produzione e dalle condizioni di fornitura.

Proprietà	Valore indicativo
Resistenza allo snervamento Rp0,2	≥ 550 MPa
Resistenza alla trazione Rm	circa 750–1000 MPa
Allungamento A	≥ 25%
Durezza	fino al 290/XNUMX circa HB
Modulo elastico E	circa 200 GPa

I valori forniti sono indicativi. Nella progettazione dei componenti, è necessario utilizzare i valori richiesti dalla norma di prodotto pertinente per la forma e le dimensioni specifiche del prodotto.

Proprietà fisiche dell'acciaio 1.4410

Proprietà	Valore indicativo
Densità	circa 7,8 g/cm³
Modulo sprężystości	circa 200 GPa
Conduttività termica a 20 °C	circa 14 W/(m·K)
Calore specifico a 20 °C	circa 480 J/(kg K)
Coefficiente di dilatazione termica	circa 13 × 10⁻⁶/K

Rispetto ai tipici acciai austenitici, gli acciai Super Duplex sono caratterizzati da una minore dilatazione termica, il che può risultare vantaggioso nella progettazione di impianti operanti a temperature variabili.

Saldabilità dell'acciaio 1.4410 / S32750

L'acciaio 1.4410 ha buona saldabilitàTuttavia, il processo di saldatura deve essere condotto tenendo conto delle caratteristiche specifiche dell'acciaio Super Duplex. La chiave è mantenere il corretto equilibrio ferrite-austenite e ridurre il rischio di formazione di fasi intermetalliche indesiderate.
Si utilizzano i metodi di saldatura TIG, MIG/MAG e con elettrodi rivestiti. A seconda della tipologia e dello spessore del materiale, possono essere impiegati anche altri processi di saldatura. I materiali di consumo vengono selezionati in modo da garantire la corretta struttura e resistenza alla corrosione della saldatura.
mentre saldatura dell'acciaio inossidabile 1.4410, è importante controllare l'energia lineare, la temperatura tra i passaggi e il tempo di permanenza del materiale nell'intervallo di temperatura che favorisce la separazione delle fasi indesiderate.

Trattamento termico dell'acciaio 1.4410

Il trattamento termico di base dell'acciaio 1.4410 è sovrasaturazione, dopodiché il materiale viene raffreddato rapidamente per ottenere la microstruttura e la resistenza alla corrosione appropriate.
Gli acciai Super Duplex non sono progettati per essere temprati mediante i tradizionali processi di indurimento e rinvenimento utilizzati per gli acciai martensitici. Le loro proprietà derivano principalmente dalla loro composizione chimica e dalla struttura ferritico-austenitica controllata.
È opportuno evitare periodi di riscaldamento eccessivamente lunghi in intervalli di temperatura intermedi, poiché ciò può portare alla separazione delle fasi intermetalliche e a un deterioramento della resistenza alla corrosione e alla resistenza all'urto.

Lavorazione dell'acciaio 1.4410

Grazie alla sua elevata resistenza meccanica e alla tendenza a indurirsi durante la deformazione, l'acciaio 1.4410 è più difficile da lavorare rispetto ai tipici acciai austenitici.
Durante le operazioni di tornitura, fresatura e foratura, si raccomanda l'utilizzo di macchine utensili e dispositivi di fissaggio rigidi, utensili affilati e parametri di taglio opportunamente selezionati. Evitare attriti inutili tra l'utensile e la superficie del pezzo, poiché ciò può causare un indurimento localizzato del materiale e un'usura accelerata dell'utensile.

Stampaggio a caldo dell'acciaio Super Duplex 1.4410

Questo acciaio può essere lavorato sia a caldo che a freddo, ma la sua elevata resistenza allo snervamento richiede forze maggiori rispetto agli acciai austenitici standard.
In presenza di deformazioni significative, è necessario considerare l'effetto del processo sulla microstruttura, sulle proprietà meccaniche e sulla resistenza alla corrosione del materiale. Dopo alcune operazioni di formatura, potrebbe essere necessario un trattamento termico di solubilizzazione.

Applicazione dell'acciaio 1.4410 / UNS S32750 / Super Duplex 2507

La combinazione di un'elevatissima resistenza alla corrosione e di un'elevata resistenza meccanica fa sì che l'acciaio 1.4410 venga utilizzato principalmente in installazioni industriali impegnative:

industria offshore e marittima – impianti di acqua di mare, condotte, collettori, componenti di piattaforme e attrezzature sottomarine,
impianti di desalinizzazione dell'acqua di mare – condotte, pompe, valvole e scambiatori di calore,
industria petrolifera e del gas – impianti minerari, condotte di processo e dispositivi operanti in ambienti aggressivi,
industria chimica e petrolchimica – apparecchiature, serbatoi, condotte e scambiatori di calore,
raffinerie – impianti di processo esposti ad agenti aggressivi e cloruri,
industria della cellulosa e della carta – dispositivi e impianti operanti in ambienti corrosivi,
impianti geotermici – elementi esposti ad acque calde e altamente mineralizzate,
elementi sottoposti a carichi meccanici elevati – alberi, forgiati, componenti per pompe e raccordi che richiedono elevata resistenza meccanica e resistenza alla corrosione.

1.4410 / S32750 – perché l'acciaio Super Duplex?

Stal 1.4410 / UNS S32750 Viene scelto principalmente quando gli acciai inossidabili standard non offrono una resistenza sufficiente ai cloruri o quando sono richieste ottime proprietà meccaniche. La sua elevata resistenza allo snervamento consente la progettazione di componenti con sezioni trasversali più piccole rispetto a molti acciai austenitici classici, mentre l'elevato valore di PREN e la microstruttura bifasica garantiscono un'eccellente resistenza alla corrosione per vaiolatura, interstiziale e da tensocorrosione.
La specie 1.4410 è uno dei rappresentanti più diffusi del gruppo acciaio super duplex e viene utilizzato ovunque siano fondamentali elevata resistenza, durata e resistenza ad ambienti aggressivi contenenti cloruri.