Що таке матеріал пластини AL-6XN?

вступ

Сталева пластина AL-6XNце супер-аустенітна нержавіюча сталь.

Назва "AL-6XN" походить від його ключових характеристик: Al для сплаву, 6 для 6% молібдену та XN для додаткового азоту. Офіційне позначення цього сплаву – UNS N08367, він також продається під назвами INCOLOY® 25-6HN і 6Mo. AL-6XN є зареєстрованою торговою маркою ATI Properties, LLC, але багато заводів виробляють еквівалентний матеріал під позначенням UNS N08367.

Хімічний склад пластини AL-6XN

Джерела даних: Wikipedia, Corrosionpedia, Fushun Special Steel, Lork Alloy

Найважливішою особливістю хімічного складу AL-6XN є поєднання високого вмісту молібдену (6%) і азоту (0,2%). PREN розраховується за формулою: PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N. Для AL-6XN PREN становить приблизно 45, що майже вдвічі більше, ніж у стандартної нержавіючої сталі 316L.

Механічні властивості пластини AL-6XN

AL-6XN не лише стійкий до-корозії – він також дуже міцний. Завдяки вмісту азоту він має вищу міцність на розрив, ніж звичайні аустенітні нержавіючі сталі, зберігаючи чудову пластичність і ударну в’язкість.

Механічні властивості (кімнатна температура, стан відпалу)

Джерела даних: Lork Alloy, SeaTher Technology, TJC Steel

Наскільки міцний AL-6XN у порівнянні з 316L?

Допустимі напруги ASME для AL-6XN на 75% вищі, ніж для нержавіючої сталі 316L.

Посудині під тиском, для якої потрібна пластина 316L товщиною 10 мм, може знадобитися лише пластина AL-6XN товщиною 6 мм, щоб витримати той самий тиск. Вартість матеріалу за кілограм може бути вищою, але загальна вага та об’єм використаного матеріалу можуть бути значно нижчими.

Ще один спосіб зрозуміти перевагу AL-6XN у міцності: AL-6XN приблизно на 50% міцніша за стандартну нержавіючу сталь, але зберігає високу пластичність і ударну міцність.

Фізичні властивості пластини AL-6XN

Фізичні властивості описують, як матеріал поводиться без зовнішніх сил-таких як густина, температура плавлення та як він реагує на тепло й електрику.

Максимальна робоча температура: AL-6XN можна безперервно використовувати приблизно до 800 градусів F (427 градусів) відповідно до правил коду ASME. Це значно вище, ніж у багатьох інших класів супер-аустеніту, що робить AL-6XN придатним для високотемпературних застосувань, таких як теплообмінники та технологічне обладнання, яке працює з гарячими рідинами.

Магнітні властивості: AL-6XN є немагнітним у відпаленому стані, подібно до нержавіючої сталі 304 і 316. Це робить його придатним для застосувань, де необхідно уникати магнітних перешкод, наприклад для чутливого електронного обладнання або медичних пристроїв.

Корозійна стійкість пластини AL-6XN

Ось де AL-6XN справді сяє. Цей сплав спочатку був розроблений для застосування в морській воді, і він має понад 25 років перевіреної роботи в найбільш корозійних середовищах на землі.

Що робить AL-6XN такою стійкістю до корозії?

Три елементи працюють разом, щоб захистити AL-6XN:

Хром (20–22%) утворює на поверхні тонкий невидимий оксидний шар, який запобігає іржі та загальній корозії. Цей шар само-відновлюється-якщо його подряпати, він швидко відновлюється-у присутності кисню.

Молібден (6-7%) - ключ до боротьби з хлоридами. Він створює хімічний бар'єр, який перешкоджає проникненню іонів хлориду через захисний оксидний шар. Без молібдену хлориди можуть прорватися та почати пітинг.

Азот (0,18–0,25%) додатково зміцнює захисний шар і робить матеріал ще більш стійким до точкової та щілинної корозії.

Типи корозії Резисти AL-6XN

Точкова корозія створює невеликі отвори, які можуть розростатися і зрештою проникати в стінку труби або резервуара. PREN AL-6XN приблизно 45 означає, що він може витримувати значно вищі концентрації хлоридів і температури, ніж 316L, перш ніж почнеться пітинг. Наприклад, у дослідженні гарячої оцтової кислоти з хлоридами, 316L почав утворювати точку лише при 3 частках на мільйон хлоридів, тоді як AL-6XN вимагав 9 частин на мільйон, що в три рази перевищує допуск до хлориду.

Щілинна корозія виникає у вузьких місцях, де рідина затримується, наприклад під прокладками або між болтовими фланцями. Високий вміст молібдену та азоту в AL-6XN забезпечує виняткову стійкість до тріщин навіть у стоячій морській воді.

Корозійне розтріскування під напругою (SCC) відбувається, коли напруга розтягування поєднується з корозійним середовищем. Хлориди є поширеною причиною SCC у стандартних нержавіючих сталях. Високий вміст нікелю в AL-6XN (24%) забезпечує його практичну стійкість до хлоридного корозійного розтріскування, тобто він просто не тріскається в середовищах хлориду натрію, де 304 і 316 вийшли б з ладу.

Переваги матеріалу плити AL-6XN

Чудова стійкість до хлориду. AL-6XN стійкий до точкової, щілинної корозії та корозійного розтріскування під напругою в морській воді, розсолах та інших багатих хлоридами середовищах, де 316L може вийти з ладу протягом кількох місяців.

Висока міцність. Завдяки допустимим напругам ASME на 75% вище, ніж 316L, AL-6XN дозволяє інженерам проектувати легше та тонше обладнання без шкоди для безпеки та довговічності.

Ефективна-альтернатива нікелевим сплавам. Хоча AL-6XN коштує дорожче, ніж 316L, він значно дешевший, ніж сплави з високим вмістом нікелю, такі як C-276, і водночас має порівнянну стійкість до корозії в багатьох середовищах.

Відмінна зварюваність. AL-6XN можна зварювати за допомогою стандартних технологій, хоча для підтримки корозійної стійкості необхідно дотримуватися відповідних процедур.

Перевірений послужний список. Маючи понад 25 років успішної роботи в морській воді та інших агресивних середовищах, AL-6XN є надійним і перевіреним матеріалом.

Добре формується. AL-6XN можна згинати, прокатувати та формувати за допомогою стандартних методів, хоча потрібні більші зусилля через його підвищену міцність порівняно зі стандартними аустенітними нержавіючими сталями.

Широкий діапазон температур. AL-6XN добре працює при кріогенних температурах до 800 градусів F (427 градусів), що відповідає вимогам більшості промислових процесів.

Промислове застосування плити AL-6XN

Плити AL-6XN використовуються в промисловості, де корозійна стійкість і міцність є критичними. Нижче наведено найпоширеніші програми.

Застосування в морській воді

AL-6XN спочатку був розроблений для обслуговування морської води. Він широко використовується в:

Теплообмінники та конденсатори морської води

Системи трубопроводів на морських нафтогазових платформах

Системи протипожежного водопостачання на кораблях і бурових установках

Обладнання опріснювальної установки, насоси та трубопроводи, що працюють із високим-хлоридним розсолом

Хімічна обробка

Хімічні заводи працюють з агресивними рідинами, які руйнують стандартну нержавіючу сталь. Плити AL-6XN використовуються для:

Технологічні резервуари, посудини та трубопроводи

Теплообмінники, що працюють з корозійними хімікатами

Дистиляційні колони та обладнання для дистиляції талової олії

Обладнання для роботи з хлоридами, окисними кислотами та змішаними кислотними середовищами

Системи десульфурації димових газів (ДДГ).

На електростанціях і промислових підприємствах для видалення діоксиду сірки з вихлопних газів використовуються системи ДДГ. Суспензії скруберів є сильно корозійними, містять хлориди та кислоти при підвищених температурах. Плити AL-6XN використовуються в:

Поглинальні башти та повітропроводи ДДГ

Обігрівачі та трубопроводи технічної води

Розпилювачі та внутрішні компоненти

Целюлозно-паперова промисловість

На відбілювальних заводах для відбілювання целюлози використовується діоксид хлору та інші агресивні хімікати. Пластини AL-6XN зустрічаються в:

Фільтрувальні машини, чани та прес-валки

Устаткування для відбілювання діоксидом хлору

Трубопроводи, що транспортують розчини білильної установки

Фармацевтичне та біофармацевтичне виробництво

Для біофармацевтичної промисловості потрібні матеріали, стійкі до корозії та зберігають чистоту продукту. Плити AL-6XN використовуються для:

Ферментатори та ємності біореактора

Фармацевтичні резервуари та трубопроводи

Обладнання для стерилізації

Обробка харчових продуктів

Навіть харчові продукти можуть бути напрочуд їдкими. Наприклад, томатний сік роз’їдає нержавіючу сталь 316L при температурі пастеризації 210 градусів F (100 градусів). AL-6XN протистоїть цій корозії, водночас зберігаючи корисні властивості нержавіючої сталі.

Генерація електроенергії

Конденсаторні труби на атомних електростанціях і електростанціях, що працюють на викопному паливі

Трубопроводи технічної води, що транспортують морську або солонувату воду

Підігрівачі живильної води та теплообмінники

Стандарти та специфікації для плити AL-6XN

AL-6XN (UNS N08367) відповідає численним міжнародним стандартам. Купуючи плиту AL-6XN, завжди вимагайте Сертифікат випробування фрези (MTC), який підтверджує відповідність специфікаціям, що відповідають Вашому застосуванню.

Джерела даних: специфікації ASTM, Neonickel, HiteAlloy

Загальні форми продукції, доступні для AL-6XN, включають листи, пластини, рулони, прутки, безшовні та зварні труби, труби, фланці, фітинги та поковки. Товщина плити зазвичай коливається від 0,5 мм до 100 мм, з шириною до 3000 мм і довжиною до 12000 мм.

Виготовлення та зварювання пластини AL-6XN

Зварювання:AL-6XN має хорошу зварюваність. Його можна зварювати за допомогою стандартних процесів, таких як TIG (GTAW), MIG (GMAW) і SMAW. Вміст азоту в сплаві допомагає стабілізувати зону зварювання та підтримувати стійкість до корозії.

Однак для досягнення оптимальних результатів рекомендується кваліфіковане зварювання. Використовуйте відповідні наповнювачі (такі як ERNiCrMo-3 або ERNiCrMo-10) для найкращої продуктивності. Термічна обробка після зварювання зазвичай не потрібна для більшості застосувань, але зняття напруги може бути корисним для важких секцій.

Формування:AL-6XN можна формувати в холодному стані шляхом згинання, прокатки або пресування стандартними методами. Однак, оскільки сплав має вищу міцність, ніж стандартна нержавіюча сталь, для його деформації потрібні більші зусилля. Слід уникати нахилу над гострим штампом, оскільки це може призвести до розтріскування. Після сильного холодного формування рекомендується зняття напруги або повний відпал із подальшим гартуванням у воді для відновлення механічних і корозійних властивостей.

Механічна обробка:AL-6XN work-твердіє швидше, ніж стандартна аустенітна нержавіюча сталь. Для досягнення найкращих результатів використовуйте гострі ріжучі інструменти, жорсткі установки та відповідну охолоджуючу рідину. Рекомендуються низькі швидкості різання та позитивні передні кути. У відпаленому стані оброблюваність подібна до інших аустенітних нержавіючих сталей з високим вмістом молібдену.

Термічна обробка:AL-6XN зазвичай постачається у відпаленому стані. Стандартна температура відпалу становить приблизно 2050 градусів F (1120 градусів), після чого відбувається швидке охолодження (загартування водою), щоб запобігти випаданню небажаних фаз і зберегти корозійну стійкість.

Висновок

Пластинчастий матеріал AL-6XN — це супераустенітна нержавіюча сталь, яка була спеціально розроблена для вирішення проблеми хлоридної корозії. З приблизно 24% нікелю, 20% хрому та 6% молібдену в поєднанні з посиленням азотом, він пропонує унікальну комбінацію властивостей:

Надзвичайна стійкість до точкової, щілинної корозії та корозійного розтріскування під напругою в морській воді та інших -багатих хлоридами середовищах.

Висока міцність із допустимими напругами ASME до 75% вище, ніж 316L.

Хороша зварюваність і здатність до формування.

Економічно{0}}ефективна альтернатива дорогим сплавам-на основі нікелю, таким як C-276.

Широкий діапазон температур від кріогенних до 800 градусів F (427 градусів).

Незалежно від того, чи ваше застосування стосується систем охолодження морської води, ємностей для хімічних процесів, обладнання для десульфурації димових газів або фармацевтичних біореакторів, AL-6XN забезпечує стійкість до корозії та механічну міцність, необхідні для довгострокової служби.

Визначаючи AL-6XN, завжди перевіряйте, чи матеріал відповідає відповідним стандартам ASTM або ASME (таким як ASTM B688 або ASME SA-240) і вимагайте повних сертифікатів випробувань на стані для відстеження.

Для aдетальна цитатаабо щоб обговорити, чи підходить AL-6XN для вашого проекту, зв’яжіться з нашою командою технічних продажів із вашими конкретними вимогами.