Duplex-Edelstahllegierung 2507

Alloy 2507 (UNS S32750) ist ein Superduplex-Edelstahl mit einer Zusammensetzung, die 25 % Chrom, 4 % Molybdän, 7 % Nickel und Stickstoff enthält. Hier sind einige wichtige Merkmale und Eigenschaften von Alloy 2507:Korrosionsbeständigkeit:Alloy 2507 bietet eine außergewöhnliche Korrosionsbeständigkeit und eignet sich daher für anspruchsvolle Anwendungen in aggressiven Umgebungen. Der hohe Gehalt an Chrom, Molybdän und Stickstoff trägt zu einer hervorragenden Beständigkeit gegen Lochfraß, Spalten und allgemeine Korrosion bei. Es weist eine besonders hohe Beständigkeit gegen chloridinduzierte Spannungsrisskorrosion (SCC) auf, die für Anwendungen in Meerwasser und chloridreichen Umgebungen entscheidend ist. Mechanische Eigenschaften: Die Legierung 2507 weist eine hohe Festigkeit auf und bietet hervorragende mechanische Eigenschaften. Seine hohe Festigkeit ermöglicht die Konstruktion leichterer Strukturen, wodurch Gewicht und Kosten reduziert werden. Thermische Eigenschaften: Die Legierung hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit, die eine effiziente Wärmeübertragung ermöglicht. Es besitzt auch einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, was bei bestimmten Anwendungen von Vorteil sein kann. Die Legierung 2507 wird häufig in Branchen wie der chemischen Verarbeitung, der Öl- und Gasindustrie, der Petrochemie und der Meerwasserausrüstung verwendet. Es findet Anwendung in verschiedenen Komponenten, darunter Wärmetauscher, Rohre, Ventile und Lagertanks. Bei der Verwendung von Alloy 2507 ist es wichtig, spezifische Betriebsbedingungen zu berücksichtigen und sich mit Werkstoffingenieuren oder Legierungsherstellern zu beraten, um genaue Hinweise zur Eignung, Herstellung und Kompatibilität in bestimmten Anwendungen und Umgebungen zu erhalten.

Allgemeine Eigenschaften

Alloy 2304 ist ein 23 % Chrom, 4 % Nickel, molybdänfreier Duplex-Edelstahl. Die Legierung 2304 hat ähnliche Korrosionsbeständigkeitseigenschaften wie 316L. Darüber hinaus sind seine mechanischen Eigenschaften, d. h. die Streckgrenze, doppelt so hoch wie die der austenitischen Güten 304/316. Dies ermöglicht es dem Konstrukteur, Gewicht zu sparen, insbesondere bei richtig ausgelegten Druckbehälteranwendungen.
Die Legierung eignet sich besonders für Anwendungen im Temperaturbereich von -50 °C/+300 °C (-58 °F/572 °F). Niedrigere Temperaturen können ebenfalls in Betracht gezogen werden, erfordern jedoch einige Einschränkungen, insbesondere bei geschweißten Konstruktionen.
Mit ihrem Duplex-Gefüge und den niedrigen Nickel- und hohen Chromgehalten weist die Legierung im Vergleich zu den austenitischen Sorten 304 und 316 eine verbesserte Spannungskorrosionsbeständigkeit auf.

Korrosionsbeständigkeit

Allgemeine Korrosion
Der hohe Chrom- und Molybdängehalt von 2507 macht es extrem widerstandsfähig gegen gleichmäßige Korrosion durch organische Säuren wie Ameisensäure und Essigsäure. 2507 bietet auch eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen anorganische Säuren, insbesondere solche, die Chloride enthalten.
In verdünnter Schwefelsäure, die mit Chloridionen verunreinigt ist, hat 2507 eine bessere Korrosionsbeständigkeit als 904L, eine hochlegierte austenitische Stahlsorte, die speziell für die Beständigkeit gegen reine Schwefelsäure entwickelt wurde.
Edelstahl des Typs 316L (2,5 % Mo) kann aufgrund der Gefahr einer lokalen und gleichmäßigen Korrosion nicht in Salzsäure verwendet werden. 2507 kann jedoch in verdünnter Salzsäure verwendet werden. Lochfraß muss in der Zone unterhalb der Grenzlinie in dieser Abbildung kein Risiko darstellen, aber Spalten müssen vermieden werden.

Isokorrosionskurven, 0,1 mm/Jahr, in Schwefelsäure mit Zusatz von 2000 ppm Chloridionen

Isokorrosionskurven, 0,1 mm/Jahr, in Salzsäure. Die gestrichelte Linienkurve stellt den Siedepunkt dar

Kritischer Lochfraßtemperaturbereich (CPT) für verschiedene Legierungen in 1M NACl

Kritische Spaltkorrosionstemperatur (CCT) für verschiedene Legierungen in 10% FeCl3

 

Intergranurale Korrosion

Der niedrige Kohlenstoffgehalt von 2507 senkt das Risiko von Karbidausscheidungen an den Korngrenzen während der Wärmebehandlung erheblich. Daher ist die Legierung sehr widerstandsfähig gegen karbidbedingte interkristalline Korrosion.

Spannungsrisskorrosion

Die Duplex-Struktur von 2507 bietet eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Chlorid-Spannungsrisskorrosion (SCC). Aufgrund seines höheren Legierungsgehalts ist 2507 2205 in Bezug auf Korrosionsbeständigkeit und Festigkeit überlegen. 2507 ist besonders nützlich in Offshore-Öl- und Gasanwendungen und in Bohrlöchern mit entweder natürlich hohen Solekonzentrationen oder in Bohrlöchern, in denen Sole injiziert wurde, um die Ausbeute zu verbessern. Lochfraß

 

Mit unterschiedlichen Prüfverfahren kann die Lochfraßbeständigkeit von Stählen in chloridhaltigen Lösungen ermittelt werden. Die oben genannten Daten wurden mit einer elektrochemischen Technik gemessen, die auf ASTM G 61 basiert. Die kritischen Lochfraßtemperaturen (CPT) mehrerer Hochleistungsstähle in einer 1M Natriumchloridlösung wurden bestimmt. Die Ergebnisse verdeutlichen die hervorragende Beständigkeit von 2507 gegen Lochfraßkorrosion. Die normale Datenverteilung für jede Note wird durch den dunkelgrauen Teil des Balkens angezeigt.

 

Spaltkorrosion

Das Vorhandensein von Spalten, die bei praktischen Konstruktionen und Operationen fast unvermeidlich sind, macht rostfreie Stähle anfälliger für Korrosion in Chloridumgebungen. 2507 ist sehr widerstandsfähig gegen Spaltkorrosion. Die kritischen Spaltkorrosionstemperaturen von 2507 und einigen anderen Hochleistungs-Edelstählen sind oben dargestellt.

 

Chemische Analyse

Typische Werte (Gewichtung %)

Kohlenstoff	Chrom	Nickel	Molybdän	Stickstoff	Andere
0.020	25	7	4.0	0.27	S=0,001
PREN = [Cr%] = 3,3 [Mo%] = 16 [N %] ≥ 40

Intervall Temperament °C	Thermisch Erweiterung ax10M-bK-1	°C	Widerstandsgröße (μ_ cm)	Thermisch Leitfähigkeit (W.m-1.K-1)	Spezifisch Wärme (J.kg-1.K-1	Jung Modul E (GPa)	Scheren Modul G (GPa)
20-100	13	20	80	17	450	200	75
20-100	13	100	92	18	500	190	73
20-200	13.5	200	100	19	530	180	70
20-300	14	300	105	20	560	170	67

Mechanische Eigenschaften

Mechanische und physikalische Eigenschaften

2507 kombiniert eine hohe Zug- und Schlagfestigkeit mit einem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und einer hohen Wärmeleitfähigkeit. Diese Eigenschaften eignen sich für viele strukturelle und mechanische Bauteile. Die mechanischen Eigenschaften von 2507-Blechen und -Platten bei niedrigen Temperaturen, Umgebungstemperaturen und erhöhten Temperaturen sind unten dargestellt. Alle angegebenen Testdaten beziehen sich auf Proben im geglühten und abgeschreckten Zustand.
2507 wird nicht für Anwendungen empfohlen, die eine lange Exposition gegenüber Temperaturen von über 570 °F erfordern, da das Risiko einer Verringerung der Zähigkeit erhöht ist. Die hier aufgeführten Daten sind typisch für Schmiedeerzeugnisse und sollten nicht als Höchst- oder Minimalwert angesehen werden, es sei denn, es wird ausdrücklich angegeben.