2507不銹鋼
2507合金由25%鉻,4%鉬和7%的鎳構成的超級雙相不銹鋼。它的強度及抗腐蝕能力較強,主要用于化學加工、石油化工和海底設備。它具有較強的抗氯化物腐蝕能力,較高的導熱性和較低的熱膨脹系數。較高的鉻、鉬及鎳含量使它具有很高的抗點腐蝕、隙腐蝕及均勻腐蝕的能力。
它的沖擊強度也很高,2507合金不適宜用在高于570°F 的溫度環境下,長期處在這樣的環境下,它的韌性會降低。
應用領域
石油天然氣工業設備
離岸平臺、熱交換器、水下設備、消防設備
化學加工工業、器皿與管道業
脫鹽植物、高壓RO植物及海底管道
機械部件(高強度、抗腐蝕部件)
能源工業FGD系統、工業洗刷系統、吸收塔
標準
ASTM/ASME .......... A240 - UNS S32750EURONORM............ 1.4410 - X2 Cr Ni MoN 25.7.4
AFNOR.................... Z3 CN 25.06 Az
抗腐蝕能力
均勻腐蝕
2507的較高的鉻及鉬含量使其對有機酸如甲酸、乙酸等具有較強的抗整體腐蝕的能力。2507合金對無機酸,尤其是那些包含氯化物的無機酸也具有較強的抗腐蝕能力。
和904L相比,2507對稀釋的混有氯根離子的硫酸具有更強的抗腐蝕能力。904L是奧氏體狀態的合金,專用于抗純硫酸腐蝕。
316L等級不能用于鹽酸環境中,它可能會遭到局部腐蝕或整體腐蝕。2507可以用于稀釋的鹽酸環境里,具有較強的抗點腐蝕及抗隙腐蝕的能力。
在含有2000ppm氯離子的硫酸中的等腐蝕曲線0.1 mm/year
在鹽酸中的等腐蝕曲線0.1 mm/year,虛線代表沸點。
在1m NACI 中,各種合金的臨界蝕損溫度
各種合金在10% FeCl3 中的臨界裂隙腐蝕溫度
粒間腐蝕
2507較低的碳含量大大地降低了在熱處理時晶間中的碳化物沉淀的風險,因此,這個合金具有很強的抵抗與碳化物相關的晶間腐蝕的能力。
應力腐蝕龜裂
2507 的雙相結構使其具有較強的抗應力腐蝕龜裂的能力。由于其較高的合金含量, 2507的抗腐蝕能力及強度均優于2205。2507特別適用于海上石油天然氣的開采設備。
點腐蝕
測驗鋼鐵產品在含有氯化物的溶液中的抗點腐蝕能力的方法有很多種, 以上的數據是根據ASTM G61 上所提到電化學技術進行檢驗得出的。高性能的不銹鋼在1M氯化鈉溶液中的點腐蝕臨界溫度是有規定的。實驗結果證明了 2507的卓越的抗點腐蝕的能力。各個等級的測驗數據由深灰的顏色表示。
隙腐蝕
裂縫在建筑等方面幾乎是不可避免的,這使得不銹鋼在氯化物的環境里更易受到腐蝕。 2507 具有很強的抗裂縫腐蝕的能力。 2507 和其它高性能不銹鋼產品抗裂縫腐蝕的臨界溫度如上圖所示。
在含有2000ppm氯離子的硫酸中的等腐蝕曲線0.1 mm/year 在鹽酸中的等腐蝕曲線0.1 mm/year,虛線代表沸點。 在1m NACI 中,各種合金的臨界蝕損溫度 各種合金在10% FeCl3 中的臨界裂隙腐蝕溫度
化學成分
平均值(重量 %)
| Carbon | Chromium | Nickel | Molybdenum | Nitrogen | 其他 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.020 | 25 | 7 | 4.0 | 0.27 | S=0.001 |
| PREN = [Cr%] = 3.3 [Mo%] = 16 [N %] ≥ 40 | |||||
機械性能
機械及物理性能
2507具有很高的抗拉強度、沖擊強度及較低的熱膨脹系數和較高的導熱性。這些特性適用于很多結構零件及機械部件。 2507在較低的及較高的溫度下的機械性能如下圖所示。所有的實驗數據都是測試退火及淬火處理后的樣品得出的數據。
2507不宜長期置于高于570°F 的溫度環境下,這樣可能會減弱其韌性。以下表格中的數據僅適用于經過鍛造的產品,其不應被看作為最大值或最小值,除非有特別的說明。
機械特性
| 0.2% 殘余變形屈服強度, ksi | 80 min. |
| 極限抗拉強度, ksi | 116 min. |
| 1%殘余變形屈服強度0.2%, ksi | 91 min. |
| 延長兩英寸內 % | 15 min. |
| 硬度,落氏 C | 32 max |
| 沖擊能, ft-lbs | 74 min. |
低溫沖擊特性
| 溫度 °F | RT | 32 | -4 | -40 |
|---|---|---|---|---|
| Ft-lbs | 162 | 162 | 155 | 140 |
| 溫度 °F | -76 | -112 | -148 | -320 |
| Ft-lbs | 110 | 44 | 30 | 7 |
高溫抗拉特性
| 溫度 °F | 68 | 212 | 302 | 392 | 482 |
|---|---|---|---|---|---|
| 0.2% 殘余屈服強度, ksi | 80 | 65 | 61 | 58 | 55 |
| 極限抗拉強度, ksi | 116 | 101 | 98 | 95 | 94 |
物理特性
Density : 7,800 kg/m3 - 0.28 lb/in3
| Interval Temper °C | Thermal expansion ax10M-bK-1 | °C | Resistivity (μ_ cm) | Thermal conductivity (W.m-1.K-1) | Specific heat (J.kg-1.K-1 | Young modulus E (GPa) | Shear modulus 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 |
加工
熱成形
2507熱成形應在1875°F-2250°F這一溫度范圍內進行,之后應立即在不低于1925°F的溫度下進行固溶退火，然后迅速水淬。
冷成形
很多常用的不銹鋼成形方法都適用于 2507. 和奧氏體等級不銹鋼相比,這個合金具有更高的屈服強度及更低的延展性。因此,加工商認為有必要增強成形力度,增大彎曲半徑,還要考慮到反彈的因素。和奧氏體等級相比,2507的拉制,拉伸成形等工藝更難操作。當成形需要10%或更多冷變形時,我們建議對其進行固溶退火和淬火處理。
熱處理
2507 在熱成形或冷成形后均應進行固溶退火和淬火處理。固溶退火的溫度不應低于1925°F,隨后應立即進行氣冷或水冷淬火。為了得到理想的抗腐蝕能力,熱處理后的產品還要經過酸洗和漂洗。
焊接
2507 的焊接性很好,可以通過以下方法進行焊接: SMAW, GTAW, PAW, FCW, or SAW. 焊接2507時,建議使用2507/P100金屬, 它會構成適當的雙相結構。
不必對 2507 進行預熱, 除非你想阻止冷金屬的濃縮. 中間焊接溫度不應超過300°F ,不然, 焊接的完整性就會受到的影響. 根部應用氬或90% N2/10% H2 凈化氣體加以屏蔽, 以便保證其最強的抗腐蝕能力.,后者的效果會更好一點.
如果只對一面進行焊接, 焊接后不可能對其進行清洗. 我們建議采用GTAW作為根部焊道,如果沒有填充金屬,GIAW和PAW 無法進行,除非可以在焊接后對其進行清洗。若供熱為5-38 kJ/in.應采用SMAW or GTAW。若供熱為50kJ/in.,應采用SAW。
