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

Oceľ 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 je vysokolegovaná superduplexná nehrdzavejúca oceľ s dvojfázovou austeniticko-feritickou štruktúrou, chróm-nikel-molybdén s prídavkom dusíka PN-EN 10088-1-2024-6. Táto trieda sa vyznačuje vysokou mechanickou pevnosťou a veľmi dobrou odolnosťou voči bodkovej korózii, štrbinovej korózii a koróznemu praskaniu v prostredí obsahujúcom chloridy. Ekvivalenty a označenia používané pre túto triedu sú UNS S32750 / ASTM A182 F53 / Super Duplex 2507 / SAF 2507®.

Stiahnite si popis vo formáte PDF

Materiály dostupné v Alfa-Tech 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53

Tyče 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53 – valcované za tepla, lúpané a ťahané
Ploché tyče 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53
Kované tyče 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53
Výkovky 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53 – kované vo voľnej zápustke, kované kocky a hriadele
Rúry 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53
Plechy 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 / F53 – valcované za tepla a za studena

Telefón: +48 63 2610519
kontakt@alfa-tech.com.pl

Chemické zloženie ocele 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 a ekvivalentov a náhrad UNS S32750, F53, 2507, SS 2328, Z3CND25-06Az

Trieda ocele	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

Charakteristiky ocele 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750

oceľ 1.4410 / X2CrNiMoN25-7-4 / UNS S32750 patrí do skupiny vysoko legovaných nehrdzavejúcich ocelí Super duplexKombinuje dvojfázovú feriticko-austenitickú mikroštruktúru s vysokým obsahom chrómu, molybdénu a dusíka, čo má za následok výrazne vyššiu mechanickú pevnosť a odolnosť voči lokálnej korózii ako typické austenitické ocele, ako napr. 1.4301 alebo 1.4404.
Táto trieda bola vyvinutá predovšetkým na použitie vo vysoko agresívnom prostredí obsahujúcom chloridy. Obzvlášť dobre sa osvedčila v morskej vode, odsoľovacích zariadeniach, chemickom a petrochemickom priemysle a v zariadeniach na ťažbu a spracovanie ropy a plynu.
Vysoký obsah chróm, molybdén i dusík poskytuje veľmi vysokú odolnosť voči bodkovej a štrbinovej korózii, zatiaľ čo duplexná štruktúra poskytuje vysokú odolnosť voči koróznemu praskaniu v dôsledku napätia vyvolanému chloridmi.

Mikroštruktúra superduplexnej ocele 1.4410

Oceľ 1.4410 má dvojfázovú štruktúru typickú pre duplexnú oceľ, ktorá pozostáva z ferit i austenitSprávna rovnováha oboch fáz je kľúčová pre dosiahnutie požadovanej kombinácie odolnosti proti korózii, pevnosti a ťažnosti.
Ferit je okrem iného zodpovedný za vysokú pevnosť a zvýšenú odolnosť voči koróznemu praskaniu pod napätím, zatiaľ čo austenit má pozitívny vplyv na ťažnosť a rázová pevnosť materiál. Chemické zloženie a parametre tepelného spracovania a zvárania musia byť kontrolované, aby sa zabránilo tvorbe nadmerného množstva nežiaducich intermetalických fáz.
Dlhodobé vystavenie materiálu nevhodnému teplotnému rozsahu môže viesť k oddeleniu fáz, ktoré znižujú ťažnosť aj odolnosť ocele voči korózii.

Oceľ PREN 1.4410 – odolnosť voči bodkovej korózii

Jeden z parametrov používaných na porovnanie odolnosti nehrdzavejúcich ocelí voči jamková korózia je tam indikátor Predstierať.
Pre oceľ bez pridaného volfrámu sa najčastejšie používa nasledujúci vzťah:
PREN = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N
Pre typické zloženie ocele 1.4410 / S32750 hodnota PREN presahuje 40, čo je jedna z charakteristických vlastností superduplexnej ocele. Vysoká hodnota PREN je primárne spôsobená kombináciou približne 25 % chrómu, približne 4 % molybdénu a približne 0,3 % dusíka.
Samotný index PREN však nepopisuje celkovú odolnosť materiálu voči korózii. Správanie ocele je ovplyvnené aj mikroštruktúrou, stavom povrchu, metódou zvárania, teplotou, koncentráciou chloridov, pH a prítomnosťou iných agresívnych látok.

Odolnosť ocele 1.4410 / S32750 proti korózii

Oceľ 1.4410 sa vyznačuje veľmi vysokou odolnosťou voči mnohým koróznym mechanizmom ocele a kovov , najmä v prostrediach obsahujúcich chloridy.

Jamková korózia

Vysoký obsah chrómu, molybdénu a dusíka v oceli 1.4410 jej dodáva veľmi vysokú odolnosť voči bodkovej korózii . To je obzvlášť dôležité v morskej vode, brakickej vode a priemyselných roztokoch obsahujúcich chloridy.

Štrbinová korózia

Táto trieda tiež vykazuje vysokú odolnosť voči štrbinovej korózii , ktorá sa môže vyvinúť okrem iného pod tesneniami, v prírubových spojoch a na miestach s obmedzenou výmenou média.

Praskanie z korózie napätím v sušom krycom boxe

Dvojfázová štruktúra superduplexnej ocele poskytuje výrazne väčšiu odolnosť voči SCC v chloridovom prostredí ako konvenčné austenitické nehrdzavejúce ocele.

Všeobecná korózia, erozívny i únava

Oceľ 1.4410 vykazuje tiež vysokú odolnosť voči všeobecnej korózii a jej vysoká mechanická pevnosť a odolnosť voči korózii sú výhodné v inštaláciách vystavených eróznej korózii a koróznej únave.

Morské prostredie

Vďaka svojej vysokej odolnosti voči chloridom sa oceľ S32750 široko používa v inštaláciách s morskou vodou. Používa sa okrem iného vo výmenníkoch tepla, systémoch chladenia morskou vodou, systémoch na mori a odsoľovacích zariadeniach. Viac informácií nájdete v článku: Korózia ocele a kovov morskou vodou.

Mechanické vlastnosti ocele 1.4410 / S32750

Oceľ 1.4410 sa vyznačuje veľmi vysokou mechanickou pevnosťou. Jej medza klzu je výrazne vyššia ako u štandardných austenitických nehrdzavejúcich ocelí. Presné hodnoty závisia od tvaru výrobku, rozmerov, štandardu výrobku a dodacích podmienok.

Nehnuteľnosť	Približná hodnota
Medza klzu Rp0,2	≥550 MPa
Pevnosť v ťahu Rm	približne 750 – 1000 MPa
Predĺženie A	≥ 25%
Tvrdosť	až do približne 290 HB
Modul pružnosti E	približne 200 GPa

Uvedené hodnoty sú orientačné. Pri navrhovaní komponentov by sa mali použiť hodnoty požadované príslušnou produktovou normou pre konkrétny tvar a rozmery výrobku.

Fyzikálne vlastnosti ocele 1.4410

Nehnuteľnosť	Približná hodnota
Hustota	približne 7,8 g/cm³
Modul pružnosti	približne 200 GPa
Tepelná vodivosť pri 20 °C	približne 14 W/(m·K)
Merná tepelná kapacita pri 20 °C	približne 480 J/(kg K)
Koeficient tepelnej rozťažnosti	približne 13 × 10⁻⁶/K

V porovnaní s typickými austenitickými oceľami sa superduplexné ocele vyznačujú nižšou tepelnou rozťažnosťou, čo môže byť výhodné pri navrhovaní zariadení pracujúcich pri premenlivých teplotách.

Zvariteľnosť ocele 1.4410 / S32750

Oceľ 1.4410 má dobrá zvárateľnosťProces zvárania by sa však mal vykonávať s ohľadom na špecifické vlastnosti superduplexnej ocele. Kľúčom je udržiavať správnu rovnováhu feritu a austenitu a znížiť riziko tvorby nepriaznivých intermetalických fáz.
Používajú sa metódy zvárania TIG, MIG/MAG a obalenou elektródou. V závislosti od konštrukcie a hrúbky materiálu sa môžu použiť aj iné zváracie procesy. Spotrebný materiál sa vyberá tak, aby sa zabezpečila správna štruktúra a odolnosť zvaru proti korózii.
zatiaľ čo zváranie nehrdzavejúcej ocele Pri oceli 1.4410 je dôležité kontrolovať lineárnu energiu, medzipriechodovú teplotu a čas zotrvania materiálu v teplotnom rozsahu, ktorý podporuje oddelenie nežiaducich fáz.

Tepelné spracovanie ocele 1.4410

Základné tepelné spracovanie ocele 1.4410 je presýtenie, po ktorom sa materiál rýchlo ochladí, aby sa dosiahla vhodná mikroštruktúra a odolnosť proti korózii.
Superduplexné ocele nie sú určené na kalenie tradičnými procesmi kalenia a popúšťania, ktoré sa používajú pre martenzitické ocele. Ich vlastnosti vyplývajú predovšetkým z ich chemického zloženia a kontrolovanej feriticko-austenitickej štruktúry.
Treba sa vyhnúť zbytočne dlhým obdobiam ohrevu pri stredných teplotných rozsahoch, pretože to môže viesť k oddeleniu intermetalických fáz a zhoršeniu odolnosti proti korózii a rázovej húževnatosti.

Obrábanie ocele 1.4410

Vzhľadom na svoju vysokú mechanickú pevnosť a tendenciu stvrdnúť počas deformácie je oceľ 1.4410 ťažšie obrábateľná ako typické austenitické ocele.
Pri sústružení, frézovaní a vŕtaní sa odporúča používať pevné obrábacie stroje a upínacie prípravky, ostré nástroje a vhodne zvolené parametre rezania. Zabráňte zbytočnému treniu medzi nástrojom a povrchom obrobku, pretože to môže spôsobiť lokálne kalenie materiálu a zrýchlené opotrebovanie nástroja.

Plastické tvárnenie ocele Super Duplex 1.4410

Oceľ sa dá tvárniť za tepla aj za studena, ale jej vysoká medza klzu vyžaduje väčšie sily ako štandardné austenitické ocele.
Pri významnej deformácii je potrebné zvážiť vplyv procesu na mikroštruktúru, mechanické a korózne vlastnosti materiálu. Po určitých tvárniacich operáciách môže byť potrebné rozpúšťacie tepelné spracovanie.

Použitie ocele 1.4410 / UNS S32750 / Super Duplex 2507

Kombinácia veľmi vysokej odolnosti proti korózii a vysokej mechanickej pevnosti znamená, že oceľ 1.4410 sa používa predovšetkým v náročných priemyselných inštaláciách:

pobrežný a námorný priemysel – inštalácie morskej vody, potrubia, kolektory, komponenty plošín a podmorské vybavenie,
odsoľovacie zariadenia na morskú vodu – potrubia, čerpadlá, ventily a výmenníky tepla,
ropný a plynárenský priemysel – banské zariadenia, technologické potrubia a zariadenia pracujúce v agresívnych médiách,
chemický a petrochemický priemysel – zariadenia, nádrže, potrubia a výmenníky tepla,
rafinérie – procesné inštalácie vystavené agresívnym médiám a chloridom,
papierenský priemysel – zariadenia a inštalácie pracujúce v korozívnom prostredí,
geotermálne inštalácie – prvky vystavené horúcim, vysoko mineralizovaným vodám,
vysoko mechanicky zaťažené prvky – hriadele, výkovky, komponenty čerpadiel a armatúry vyžadujúce vysokú pevnosť a odolnosť proti korózii.

1.4410 / S32750 – prečo superduplexná oceľ?

oceľ 1.4410 / UNS S32750 Primárne sa volí tam, kde štandardné nehrdzavejúce ocele neposkytujú dostatočnú odolnosť voči chloridom alebo tam, kde sa vyžadujú veľmi dobré mechanické vlastnosti. Jeho vysoká medza klzu umožňuje navrhovanie súčiastok s menšími prierezmi ako mnohé klasické austenitické ocele, zatiaľ čo jeho vysoký PREN a dvojfázová mikroštruktúra poskytujú vynikajúcu odolnosť voči bodkovej korózii, štrbinovej korózii a korózii pod napätím.
Druh 1.4410 je jedným z najrozšírenejších zástupcov skupiny. Super duplexná oceľ a používa sa všade tam, kde je kľúčová vysoká pevnosť, trvanlivosť a odolnosť voči agresívnemu chloridovému prostrediu.