Због своје одличне отпорности на корозију,316Л нерђајући челиксе широко користи у хемијској индустрији. Дериват аустенитног нерђајућег челика типа 18-8, 316Л је легиран са додатком 2-3% молибдена.
2205 дуплекс нерђајући челиксадржи азот како би побољшао његову отпорност на локализовану корозију. Његова чврста-микроструктура раствора се састоји од приближно једнаког баланса феритних и аустенитних фаза-обично, садржај споредне фазе мора да чини најмање 30%-и на тај начин јој даје карактеристична својства и феритног и аустенитног нерђајућег челика. Овај чланак ће упоредити ова два материјала у различитим аспектима, укључујући њихову отпорност на корозију, механичка својства и поља примене.
Разлике у отпорности на корозију
Уједначена отпорност на корозију
Због свог састава-који садржи 22% хрома, 3% молибдена и 0,18% азота-2205 нерђајући челик показује својства отпорности на корозију боља од оних од нерђајућег челика 316 у већини медија.
Локализована отпорност на корозију
Специфичне пропорције хрома, молибдена и азота присутне у нерђајућем челику 2205 дају му јаку отпорност на корозију у облику рупица и пукотина у оксидационим и киселим растворима.
Отпорност на корозију
Дуплексна структура 2205 пружа снажну отпорност на пуцање хлоридним стресом од корозије (СЦЦ). Насупрот томе, нерђајући челик 316 је рањивији у условима који укључују топлоту, стрес, кисеоник и хлориде, што ограничава његову поузданост у таквим окружењима.
Отпорност на замор од корозије
Са својом високом чврстоћом и врхунском отпорношћу на корозију, нерђајући челик 2205 нуди одличну отпорност на корозијски замор. Ово га чини идеалним за опрему која је изложена и корозивним медијима и цикличком оптерећењу, надмашујући нерђајући челик 316 у захтевним применама.
Разлике у механичким својствима
Чврстоћа течења и затезна чврстоћа од 2205 су значајно бољи од оних од 316-приближно двоструко већи од 316 нерђајућег челика-што га чини погоднијим за рад под високим{5}}притисцима и високим напоном.
| Имовина | Дуплекс 2205 нерђајући челик | 316 нерђајући челик |
|---|---|---|
| Микроструктура | Аустенит + ферит | Аустенит |
| Граница течења (МПа) | Веће или једнако 450 | Веће или једнако 205 |
| Затезна чврстоћа (МПа) | 620 – 880 | 515 – 620 |
| Издужење (%) | Веће или једнако 25 | Веће или једнако 40 |
| Тврдоћа (ХБ) | Мање или једнако 293 | Мање или једнако 217 |
| Отпорност на удар | Добро | Одлично |
| Густина (г/цм³) | 7.8 | 8.0 |
| Модул еластичности (ГПа) | ~200 | ~193 |
Разлике у предностима и недостацима
2205 Дуплек нерђајући челик
И. Предности
- Отпорност на корозију: Синергијски ефекат Цр, Мо и Н обезбеђује отпорност на корозију-посебно против Цл⁻-која је три пута већа од оне код СУС316Л (са критичном температуром питтинга већом или једнаком 35 степени).
- Висока чврстоћа и мала тежина: Са граном течења већом од или једнаком 450 МПа, дебљина преграде се може смањити за 30%, чиме се смањује потрошња горива пловила.
- Отпорност на СЦЦ: Двострука микроструктура инхибира ширење пукотина, што га чини погодним за транспорт смеша које садрже морску воду или високо{0}}уље и хемијске терете.
- Исплативост-: Одликује се ниским садржајем никла; с обзиром на пројектоване флуктуације цена никла у 2025. години, нуди ниже укупне трошкове животног циклуса.
ИИ. Недостаци
- Тешкоћа обраде: Захтева прецизну контролу уноса топлоте заваривања (препоручује се ТИГ заваривање са ЕР2209 жицом за пуњење); склон пуцању током хладног рада.
- Ниска-Ограничења у погледу температуре: Чврстоћа се смањује на температурама испод -50 степени, што га чини неприкладним за ултра-цистерне за течни гас на ниским температурама.
- Почетна цена: Јединична цена челичне плоче је приближно 15% до 20% виша од цене СУС316Л (иако су дугорочни-трошкови одржавања нижи).
316 Аустенитни нерђајући челик
И. Предности
- Отпорност на корозију: Нерђајући челик 316 показује одличну отпорност на органске киселине и сулфидна окружења (као што је Х₂С). Такође ради изузетно добро у многим криогеним медијима, укључујући окружења повезана са течним природним гасом (ЛНГ).
- Могућност обраде: Поседује високу дуктилност, лако се-обрађује и формира, што га чини погодним за производњу сложених геометрија и уских савијања.
- Криогене перформансе: Задржава одличну жилавост чак и у екстремно ниским-окружењима температуре-до -196 степени – што га чини погодним за транспорт криогених течних хемикалија.
ИИ. Недостаци
- Доња чврстоћа: Његова граница течења је приближно 205 МПа; сходно томе, дебљи попречни- пресеци су потребни за апликације високог-притиска и великог-оптерећења.
- Лоша отпорност на хлорид: У окружењима која укључују и стрес и хлоридне јоне, 316 је подложан квару због пуцања услед корозије под напоном-што је ризик који постаје посебно изражен на температурама изнад приближно 60 степени.
- Висока{0}}ограничења температуре: Продужено излагање температурама између 400 степени и 600 степени може довести до таложења карбида, чиме се угрожава његова отпорност на корозију.
Разлике у областима примене
Када се пројекат суочи са изазовима као што су изложеност морској води, високе концентрације хлоридних јона, високи притисак или замор од корозије,2205 дуплекс нерђајући челикје одговарајући избор. Његове типичне области примене укључују:
- Поморска и бродоградња: цеви за размењивање топлоте за нафтне платформе на мору, испариваче за десалинизацију морске воде и цевоводе високог{0}}притиска, резервоаре за терет за хемијске танкере и системе за хлађење морске воде.
- Нафта и гас: Цевоводи за производњу нафте и гаса који садрже хлоридне соли и водоник сулфид, опрему на ушћу бунара и посуде под високим{0}}притиском.
- Хемијски и еколошки инжењеринг: Реактори за обраду корозивних медија као што су сирћетна киселина и мравља киселина, опрема за бељење папира и критичне компоненте за системе за пречишћавање отпадних вода.
Када је сценарио примене осетљив на лакоћу израде и почетну цену-а корозивно окружење је релативно благо-316 нерђајући челикпредставља економичнији и практичнији избор. Његове типичне области примене укључују:
- Медицински уређаји и фармацеутски производи: хируршки имплантати, хируршки инструменти, фармацеутски реактори и цеви за чисте просторије.
- Архитектура и водоснабдевање: Изградња зидова и ограда у околини која није-екстремна на обали, и цевовода за системе за снабдевање водом у домаћинству.
- Опште индустријске и хемијске примене: резервоари за складиштење за руковање благим хемикалијама и измењивачи топлоте (у окружењима са мало-хлорида).
Закључак
Укратко, кључна пажња при избору између Дуплек нерђајућег челика 2205 и 316 је усклађивање материјала са специфичним условима рада и захтевима пројекта. Када пројекат укључује окружења које карактеришу високи нивои хлорида, високи притисак или велики стрес-и када су дугорочна-стабилност, ниски трошкови одржавања и доступност буџета приоритети-Дуплек 2205 је пожељан избор.
Супротно томе, за пројекте који се налазе у стандардним корозивним окружењима-где је потребна висока прецизност у машинској обради и сложене геометрије и где је буџет ограничен-Нерђајући челик 316 представља исплативију опцију. Ни Дуплек 2205 ни 316 немају апсолутну супериорност над другим; уместо тога, одабир материјала који најбоље одговара специфичном сценарију примене је кључни фактор.