L'acciaio 1.4507 / X2CrNiMoCuN25-6-3 è un acciaio inossidabile super duplex ad alta lega con struttura austenitica-ferritica bifasica, contenente cromo-nichel-molibdeno con aggiunta di rame e azoto. Questa qualità è caratterizzata da elevata resistenza meccanica e ottima resistenza alla corrosione per vaiolatura , interstiziale e da tensocorrosione in ambienti contenenti cloruri (UNS S32550 / ASTM A182 F61 / Tipo 255 e UNS S32520 / ASTM A182 F59).
Materiali disponibili presso Alfa-Tech 1.4507 / X2CrNiMoCuN25-6-3 / UNS S32550 / F61
1.4507 / X2CrNiMoCuN25-6-3 / UNS S32550 / F61 barre – laminate a caldo, pelate e trafilate
Barre piatte 1.4507 / X2CrNiMoCuN25-6-3 / UNS S32550 / F61
Barre forgiate 1.4507 / X2CrNiMoCuN25-6-3 / UNS S32550 / F61
Forgiati 1.4507 / X2CrNiMoCuN25-6-3 / UNS S32550 / F61 – forgiati a stampo aperto, cubi forgiati e alberi
Tubi 1.4507 / X2CrNiMoCuN25-6-3 / UNS S32550 / F61
Lamiere 1.4507 / X2CrNiMoCuN25-6-3 / UNS S32550 / F61 – laminate a caldo e laminate a freddo
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Composizione chimica dell'acciaio 1.4507 / X2CrNiMoCuN25-6-3 e gradi simili UNS S32550 / ASTM A182 F61 / Tipo 255, UNS S32520 / ASTM A182 F59 / SUS329J4L
| Standard / designazione | Specie | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | Cu | N |
| EN | 1.4507 / X2CrNiMoCuN25-6-3 | <0.03 | <2.0 | <0.7 | <0.035 | <0.015 | 24.0-26.0 | 3.0-4.0 | 6.0-8.0 | 1.0-2.5 | 0.20-0.30 |
| ASTM | UNS S32550 / ASTM A182 F61 / Tipo 255 | <0.04 | <1.5 | <1.0 | <0.040 | <0.030 | 24.0-27.0 | 2.9-3.9 | 4.5-6.5 | 1.5-2.5 | 0.10-0.25 |
| ASTM | UNS S32520 / ASTM A182 F59 | <0.03 | <1.5 | <0.8 | <0.035 | <0.020 | 24.0-26.0 | 3.0-5.0 | 5.5-8.0 | 0.5-3.0 | 0.20-0.35 |
| JIS | SUS329J4L | <0.03 | <1.5 | <1.0 | <0.040 | <0.030 | 24.0-26.0 | 2.5-3.5 | 5.5-7.5 | - | 0.08-0.30 |
La composizione chimica è espressa in percentuale in massa. I singoli gradi differiscono nella composizione chimica richiesta, pertanto non devono essere considerati incondizionatamente intercambiabili senza aver verificato i requisiti della norma e dell'applicazione specifica.
Acciaio 1.4507 / X2CrNiMoCuN25-6-3 – Super Duplex
Stal 1.4507 / X2CrNiMoCuN25-6-3 è un tipo di acciaio inossidabile ad alta lega Super Duplex con una microstruttura austenitico-ferritica bifasica. L'alto contenuto di cromo, molibdeno e azoto, combinato con l'aggiunta di rame, conferisce al materiale un'elevata resistenza meccanica e un'ottima resistenza alla corrosione generalizzata e localizzata.
Il grado 1.4507 contiene circa 24–26% di cromo, 6–8% di nichel, 3–4% di molibdeno, 1–2,5% di rame e 0,20–0,30% di azotoSi tratta quindi di un acciaio molto più legato rispetto ai classici acciai austenitici e agli acciai duplex standard. La combinazione di cromo, molibdeno i azoto, che è responsabile dell'elevata resistenza alla corrosione locale in ambienti di cloruro.
Una caratteristica tipica di 1.4507 è il suo contenuto relativamente alto rameL'aggiunta di Cu migliora il comportamento del materiale in determinate ambienti acidiPertanto, la lega 1.4507 viene utilizzata nell'industria chimica e petrolchimica, nonché negli impianti a contatto, tra gli altri, con acido solforico e fosforico.
Struttura dell'acciaio 1.4507: una combinazione di austenite e ferrite.
Le proprietà dell'acciaio 1.4507 sono in gran parte dovute alla sua microstruttura bifasica composta da ferrite e austeniteUna struttura opportunamente bilanciata combina le caratteristiche di entrambi i gruppi di acciai inossidabili: l'elevata resistenza meccanica della ferrite con la buona duttilità e resistenza alla corrosione dell'austenite.
Rispetto ai tipici acciai inossidabili austenitici, gli acciai Super Duplex raggiungono valori di snervamento significativamente più elevati. Ciò consente di ridurre la sezione trasversale in molte configurazioni, pur mantenendo la capacità portante richiesta, aspetto particolarmente importante per apparecchiature a pressione, impianti di processo, scambiatori di calore e strutture offshore.
Resistenza alla corrosione dell'acciaio 1.4507
L'acciaio 1.4507 è destinato principalmente ad applicazioni in cui il materiale è contemporaneamente esposto a carichi meccanici elevati e aggressivi. ambiente corrosivo. L'alto contenuto di Cr, Mo e N fornisce un'ottima resistenza a corrosione per vaiolatura e altre forme di corrosione localizzata.
Questa specie è altamente resistente a:
- corrosione per vaiolatura in ambienti contenenti cloruri,
- corrosione interstiziale,
- fessurazione da tensocorrosione SCC in molti ambienti di cloruro,
- corrosione intergranulare,
- corrosione generale in molti ambienti acidi,
- l'azione dell'acqua di mare, salamoie e soluzioni industriali contenenti cloruri,
- ambienti selezionati contenenti acido solforico, fosforico e nitrico.
La resistenza di un materiale alla corrosione intergranulare è particolarmente importante per i componenti e le apparecchiature saldate che operano in ambienti di processo aggressivi. La resistenza alla corrosione, tuttavia, dipende non solo dalla classificazione del materiale, ma anche dalla microstruttura, dalle condizioni superficiali, dalla qualità della saldatura, dalla temperatura, dal pH, dalla concentrazione di cloruri e dalla presenza di fessure strutturali.
Acciaio PREN 1.4507
L'indice PREN viene utilizzato per confrontare approssimativamente la resistenza degli acciai inossidabili alla corrosione per vaiolatura . Per gli acciai senza aggiunta di tungsteno, si utilizza più spesso la seguente relazione:
PREN = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N
Per i limiti di composizione chimica di 1.4507, il valore PREN calcolato può variare significativamente. Con una composizione tipica, il materiale raggiunge livelli caratteristici degli acciai Duplex e Super Duplex ad alta lega. Tuttavia, il valore PREN deve essere considerato un parametro comparativo: il numero da solo non indica la resistenza completa del materiale in una specifica installazione.
L'importanza degli elementi di lega nell'acciaio 1.4507
- Cromo (Cr) – è responsabile della formazione di uno strato passivo che protegge la superficie dell'acciaio dalla corrosione.
- Nichel (Ni) – stabilizza l'austenite e contribuisce a ottenere il giusto equilibrio tra le fasi austenitica e ferritica.
- Molibdeno (Mo) – Migliora significativamente la resistenza alla corrosione per vaiolatura e interstiziale in ambienti contenenti cloruri.
- Azot (N) – Aumenta la resistenza, stabilizza l'austenite e ha un effetto molto forte sulla resistenza alla corrosione per vaiolatura.
- Rame (Cu) – migliora la resistenza ad alcuni ambienti acidi, che è una delle caratteristiche distintive della qualità 1.4507.
Proprietà meccaniche dell'acciaio 1.4507
L'acciaio 1.4507 è caratterizzato da un'elevata resistenza allo snervamento e alla trazione. I valori specifici dipendono dalla forma del prodotto, dalle dimensioni, dalle condizioni di fornitura e dallo standard del materiale. I seguenti valori sono tipici per il materiale sovrasaturo:
| Proprietà | valore |
| Resistenza alla trazione Rm | 700–900 MPa |
| Resistenza allo snervamento Rp0,2 | ≥ 500 MPa |
| Allungamento A | ≥ 25% |
| Durezza | ≤ 270 HB |
| Modulo elastico E | circa 190–200 GPa |
È opportuno notare che, a seconda dello standard e della forma del prodotto, i requisiti possono essere più elevati. Per alcuni prodotti in acciaio inossidabile 1.4507, si riscontrano una resistenza allo snervamento minima Rp0,2 di circa 550 MPa e una resistenza alla trazione minima Rm di circa 760 MPa.
Proprietà fisiche dell'acciaio 1.4507
| Proprietà | Valore indicativo |
| Densità | circa 7,85 g/cm³ |
| Calore specifico | circa 500 J/(kg K) |
| conducibilità termica | circa 18 W/(m·K) |
| Modulo sprężystości | circa 190–200 GPa |
| resistività elettrica | circa 0,95 Ω mm²/m |
Proprietà dell'acciaio 1.4507 ad alte temperature
Con l'aumento della temperatura, la resistenza allo snervamento e il modulo di elasticità dell'acciaio diminuiscono. Questo fenomeno deve essere preso in considerazione nella progettazione di apparecchiature di processo, scambiatori di calore e apparecchiature a pressione.
| Temperatura | 100 ° C | 150 ° C | 200 ° C | 250 ° C | 300 ° C |
| Coefficiente di espansione lineare α × 10-6 K-1 | 13,0 | - | 13,5 | - | 14,0 |
| Modulo elastico E | 194 GPa | - | 186 GPa | - | 180 GPa |
| Resistenza allo snervamento Rp0,2 | ≥ 450 MPa | ≥ 420 MPa | ≥ 400 MPa | ≥ 380 MPa | - |
Trattamento termico dell'acciaio 1.4507
Un adeguato trattamento termico dell'acciaio Super Duplex è essenziale per mantenere un equilibrio di fase favorevole e un'elevata resistenza alla corrosione. Questo tipo di acciaio viene generalmente fornito allo stato indurito in soluzione solida.
La temperatura del trattamento termico di solubilizzazione dipende dalla forma del prodotto e dai requisiti della norma pertinente. Per i prodotti del gruppo 1.4507 / F255, le temperature di circa 1040 °C e oltre, dopodiché è necessario un rapido raffreddamento. I parametri di processo devono essere sempre selezionati in base allo standard specifico del prodotto.
Il tempo in cui il materiale rimane nell'intervallo di temperatura che favorisce la formazione di fasi intermetalliche, in particolare fasi sigma, deve essere limitato. La loro separazione può comportare una riduzione della resistenza all'urto, della duttilità e della resistenza alla corrosione.
Lavorazione plastica dell'acciaio 1.4507
L'acciaio può essere forgiato e laminato a caldo, ma a causa del suo elevato contenuto di elementi di lega, richiede un rigoroso controllo della temperatura. La lavorazione a caldo viene eseguita ad alte temperature, evitando di mantenere il materiale per un periodo eccessivo in un intervallo che favorisca la precipitazione di fasi indesiderate.
Dopo un'intensa lavorazione a caldo, potrebbe essere necessario un trattamento termico di solubilizzazione e un rapido raffreddamento per ripristinare la microstruttura ottimale e la resistenza alla corrosione.
Saldabilità dell'acciaio 1.4507
L'acciaio 1.4507 è saldabile, ma, come altri acciai Super Duplex, richiede un processo di saldatura controllato. L'obiettivo principale della tecnologia di saldatura è mantenere il giusto equilibrio tra ferrite e austenite nella zona di saldatura e nella zona termicamente alterata.
È necessario controllare l'apporto termico, la temperatura tra le passate, la composizione del materiale d'apporto e la velocità di raffreddamento. Sia un apporto termico eccessivo che insufficiente possono compromettere la struttura e le proprietà del giunto. Nelle applicazioni critiche, è opportuno utilizzare procedure di saldatura qualificate e adatte agli acciai duplex e super duplex.
Applicazione dell'acciaio 1.4507 / X2CrNiMoCuN25-6-3
La combinazione di elevata resistenza meccanica, resistenza ai cloruri e buona resistenza a numerosi agenti chimici aggressivi fa sì che la lega 1.4507 venga utilizzata principalmente nei settori chimico, petrolchimico, energetico, navale e delle apparecchiature di processo.
Le applicazioni tipiche includono:
- condotte e impianti di processo,
- serbatoi chimici,
- scambiatori di calore e refrigeratori,
- componenti di pompe e compressori,
- alberi, boccole ed elementi caricati meccanicamente,
- valvole e componenti per raccordi industriali,
- viti e dispositivi di fissaggio,
- elementi delle apparecchiature a pressione,
- impianti dell'industria chimica e petrolchimica,
- attrezzature per l'industria della cellulosa e della carta,
- impianti a contatto con acqua di mare e salamoie,
- Elementi per installazioni offshore e per il settore petrolifero e del gas.
1.4507 e altri acciai Super Duplex
L'acciaio 1.4507 appartiene alla stessa ampia famiglia di acciai ferritici-austenitici altolegati dell'1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 e di altri gradi Super Duplex. Tuttavia, ciò non significa che siano completamente intercambiabili. Le differenze nel contenuto di nichel, molibdeno, azoto e, soprattutto, rame influenzano la resistenza alla corrosione, le proprietà meccaniche e il comportamento del materiale in specifici ambienti chimici.
La scelta tra le diverse qualità di Super Duplex deve tenere conto non solo del valore PREN, ma anche del tipo di fluido, della temperatura di esercizio, del contenuto di cloruri, del pH, dei requisiti di resistenza, del metodo di saldatura e dei requisiti delle norme per la specifica forma del prodotto.
Acciaio duplex
1.4362 – acciaio duplex al cromo-nichel con aggiunta di molibdeno, rame e azoto X2CrNiN23-4, UNS S32304, Duplex 2304
1.4162 – acciaio duplex cromo-manganese-nichel con aggiunta di Mo e Cu X2CrMnNiN21-5-1, UNS S32101, LDX 2101®, A182 F69.
1.4460 – acciaio duplex cromo-nichel-molibdeno con aggiunta di azoto X3CrNiMoN27-5-2, AISI 329, UNS S32900, SS 2324.
1.4462 – acciaio duplex al cromo-nichel-molibdeno con aggiunta di azoto X2CrNiMoN22-5-3, UNS S31803, S32205, Duplex 2205
Super Duplex
1.4410 – Acciaio super duplex al cromo-nichel-molibdeno con aggiunta di azoto X2CrNiMoN25-7-4 – UNS S32750 – Super Duplex 2507
1.4501 – acciaio super duplex al cromo-nichel-molibdeno con aggiunta di Cu, W e N X2CrNiMoCuWN25-7-4 – UNS S32760
1.4507 – acciaio super duplex cromo-nichel-molibdeno con aggiunta di Cu e N X2CrNiMoCuN25-6-3 – UNS S32550 – F61 / Lega 255
Vedi anche altri acciai resistenti alla corrosione
Stale nierdzewne
Acciai inossidabili martensitici
Acciai inossidabili ferritici
Acciai inossidabili austenitici e resistenti agli acidi
- H18N10MT – X6CrNiMoTi17-12-2 / 1.4571 / AISI 316Ti
- H18N12Nb – X6CrNiNb18-10 / 1.4550 / AISI 347
- H17N13M2T – X6CrNiMoTi17-12-2 / 1.4571 / AISI 316Ti
- 00H17N14M2 – 1.4404 / AISI 316L
- 1H18N9 – X10CrNi18-8 / 1.4310 / AISI 302
- 1H18N9T – X6CrNiTi18-10 / 1.4541 / AISI 321
- 0H18N9 – X5CrNi18-10 / 1.4301 / AISI 304
- 0H23N28M3TCu – X1NiCrMoCu25-20-5 / 1.4539 / AISI 904L
- 1.4567 – X3CrNiCu18-9-4 / AISI 304Cu
- 1.4529 – X1NiCrMoCuN25-20-7 / AISI 926 / UNS N08926
acciai inossidabili a indurimento per precipitazione (PH)
Acciai inossidabili austenitico-ferritici (Duplex)
Duplex snello
Duplex
Acciai resistenti al calore e allo scorrimento viscoso
- H5M – 12CrMo19-5 / 1.7362
- H6S2 – X10CrAl7 / 1.4713
- H13JS – X10CrAl13 / 1.4724
- H18JS – X10CrAl18 / 1.4742
- H24JS – X10CrAl24 / 1.4762
- H25T – X8CrTi25 / 1.4746
- H20N12S2 – X15CrNiSi20-12 / 1.4828
- H23N13 – X12CrNi23-13 / 1.4833
- H23N18 – X12CrNi25-21 / 1.4845
- H25N20S2 – X15CrNiSi25-20 / 1.4841
- H16N36S2 – X12NiCrSi35-15 / 1.4864
- 1.4835 – 253 MA / X9CrNiSiNCe21-11-2
- 1.4876 – X10NiCrAlTi32-21 / Lega 800