L'acciaio inossidabile duplex 22Cr (UNS S31803 / S32205) è un acciaio inossidabile ferritico-austenitico caratterizzato da una microstruttura composta per circa il 50% da ferrite e per il 50% da austenite. Questa struttura fornisce un'eccellente combinazione di robustezza e resistenza alla corrosione.
Il vantaggio principale del 22Cr rispetto agli acciai inossidabili standard (come 304/316) è il suoresistenza superiore alla tensocorrosione (SCC), alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale, in particolare in ambienti contenenti cloruro-. Offre anche circail doppio del limite di snervamentodegli acciai inossidabili austenitici convenzionali.
Parametri e caratteristiche chiave
| Categoria dei parametri | Descrizione |
|---|---|
| Standard comuni | ASTM A790 / A928 (Tubi senza saldatura e saldati) |
| Numeri UNS | S31803(Standard 22Cr) S32205(La variante chimica moderna e "più snella" con resistenza alla vaiolatura garantita) |
| Nome commerciale tipico | 2205(Questo è il nome commerciale più comune per S32205) |
| Caratteristica fondamentale | Eccellente resistenza alla vaiolatura, alla corrosione interstiziale e alla tensocorrosione (SCC). |
| Microstruttura | Circa il 50% di ferrite ( ) + 50% di austenite ( ) |
| Resistenza meccanica | Elevata resistenza allo snervamento, tipicamente > 450 MPa (65 ksi), circa il doppio di quella del 316L. |
Tabella dei prodotti: composizione chimica e proprietà meccaniche
Tabella 1: Composizione chimica (peso%)
| Elemento | UNS S31803 | UNS S32205 | Tipica pipa 2205 |
|---|---|---|---|
| Cromo (Cr) | 21.0 - 23.0 | 22.0 - 23.0 | ~22.5 |
| Nichel (Ni) | 4.5 - 6.5 | 4.5 - 6.5 | ~5.5 |
| Molibdeno (Mo) | 2.5 - 3.5 | 3.0 - 3.5 | ~3.2 |
| Manganese (Mn) | Inferiore o uguale a 2,0 | Inferiore o uguale a 2,0 | ~1.2 |
| Silicio (Si) | Inferiore o uguale a 1,0 | Inferiore o uguale a 1,0 | ~0.5 |
| Azoto (N) | 0.08 - 0.20 | 0.14 - 0.20 | ~0.17 |
| Carbonio (C) | Inferiore o uguale a 0,030 | Inferiore o uguale a 0,030 | ~0.020 |
| Fosforo (P) | Inferiore o uguale a 0,030 | Inferiore o uguale a 0,030 | ~0.025 |
| Zolfo (S) | Inferiore o uguale a 0,020 | Inferiore o uguale a 0,020 | ~0.001 |
| Ferro (Fe) | Bilancia | Bilancia | Bilancia |
Nota:S32205 prevede controlli più severi su Cr, Mo e N per garantire un migliore equilibrio di ferrite-austenite e livelli più elevatiNumero equivalente di resistenza alla vaiolatura (PREN).
Calcolo PREN: PREN=%Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N)
Per S32205, PREN è tipicamente33-36, rendendolo altamente resistente alla vaiolatura.
Tabella 2: Proprietà meccaniche tipiche (a temperatura ambiente)
| Proprietà | Valore tipico | Requisito minimo ASTM A790/A928 (approssimativo) |
|---|---|---|
| Resistenza alla trazione | 620 - 760 MPa (90 - 110 ksi) | 620 MPa (90 ksi) |
| Limite di snervamento (compensazione dello 0,2%) | 450 - 550 MPa (65 - 80 ksi) | 450 MPa (65 ksi) |
| Allungamento (% in 2") | 25% | 25% |
| Durezza (Brinell HBW) | 220 - 290 | 290 massimo |
| Energia d'impatto (Charpy V-tacca) | >100 J a -40 gradi | Tipicamente specificato dall'ordine di acquisto |
Proprietà fisiche
Densità:7,8 g/cm³
Intervallo di fusione:1380 - 1440 grado
Dilatazione termica:13,7 x 10⁻⁶/K (20-100 gradi)
Conducibilità termica:19 W/m·K (100 gradi)
Riepilogo della resistenza alla corrosione
Eccellente resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale:Grazie all'elevato PREN, supera significativamente le prestazioni del 316L.
Cracking da tensocorrosione (SCC):Altamente resistente all'SCC-indotto dal cloruro, una modalità di guasto comune per 304/316 nei servizi con cloruro caldo.
Corrosione generale:Resiste a un'ampia gamma di acidi, alcali e altri prodotti chimici, simile o migliore del 316L.
Limitazione:Non consigliato per temperature di servizio superiori a ~300 gradi (570 gradi F) a causa dell'infragilimento dovuto alla precipitazione della fase secondaria.
Applicazioni comuni
I tubi duplex 22Cr sono ampiamente utilizzati in ambienti aggressivi in vari settori:
Petrolio e gas:
Linee di flusso, linee di raccolta e linee di iniezione.
Tubi e involucri per fondo pozzo per pozzi corrosivi.
Tubazioni di processo in raffinerie e piattaforme offshore che gestiscono fluidi acidi (contenenti H₂S-).
Lavorazioni chimiche e petrolchimiche:Scambiatori di calore, raffreddatori di reattori e tubazioni di processo.
Industria della pasta di legno e della carta:Tubazioni per digestori e impianti di candeggina.
Dissalazione:Membrane RO ad alta-pressione e tubi del riscaldatore della salamoia.
Marino e offshore:Sistemi di tubazioni per acqua di mare, sistemi di acqua antincendio.
Moduli di prodotto disponibili
Tubi senza saldatura (ASTM A790)
Tubi saldati (ASTM A928)- Solitamente realizzato utilizzando metallo d'apporto e ricottura-in soluzione di tutto il corpo per resistere alla corrosione.
Taglie:Disponibili in un'ampia gamma di diametri esterni (OD) e spessori di parete (WT), specificati secondo NPS (dimensione nominale del tubo) e pianificazione (ad esempio, NPS 2", pianificazione 40S/80S).
Questa combinazione di elevata robustezza e resistenza alla corrosione superiore rende l'acciaio inossidabile duplex 22Cr una scelta conveniente-affidabile e conveniente per le applicazioni più impegnative.
