Oceli · štandardná duplexná nerez (22 % Cr)

Duplex UNS S31500 (3RE60)

Staršia duplexná nerez legovaná kremíkom, vyvinutá pre odolnosť proti koróznemu praskaniu v chloridoch.

duplexná nerez

štandardná duplexná nerez (22 % Cr)

X2CrNiMoSi18-5-3

UNS

PREN približne 29

Popis materiálu

Duplex UNS S31500 (3RE60) je štandardná duplexná nerez (22 % Cr). Staršia duplexná nerez legovaná kremíkom, vyvinutá pre odolnosť proti koróznemu praskaniu v chloridoch. Dvojfázová austeniticko-feritická štruktúra zabezpečuje vysokú pevnosť pri zachovaní dobrej ťažnosti; materiál je čiastočne magnetický a dodáva sa v rozpúšťacie žíhanom a rýchlo ochladenom stave. Ekvivalent odolnosti proti bodovej korózii PREN je približne 29.

Mechanické a fyzikální vlastnosti

Hustota

približne 7,8 g/cm³

Teplota tání

približne 1350–1450 °C

Pevnost v tahu (Rm)

630–800 MPa

Mez kluzu (Rp0,2)

min. 440 MPa

Tažnost (A)

min. 30 %

Tvrdost

približne 240–270 HB

Tepelná vodivost

približne 15–19 W/(m·K)

Max. provozní T

približne 250–300 °C (nad 300 °C hrozí krehnutie pri 475 °C a vylučovanie sigma fázy)

Modul pružnosti (E)

približne 200 GPa

Hodnoty sú orientačné (typické priemery). Presné hodnoty závisia od stavu, tepelného spracovania a konkrétnej normy.

Chemické složení

C ≤ 0,03 %, Cr 18,0–19,0 %, Ni 4,3–5,2 %, Mo 2,5–3,0 %, Si 1,4–2,0 %

Označení

EN / DIN: X2CrNiMoSi18-5-3
ASTM / AISI / UNS: UNS S31500
ČSN: orientačne podľa EN

Typické použití

výměníky tepla
rúrky v rafinériách
chladiace okruhy

Hlavní vlastnosti

vysoká odolnosť proti SCC
dobrá tepelná vodivost
stredná odolnosť proti bodovej korózii

Zpracování

Obrobitelnost

střední

Svařitelnost

dobrá

Povrchové úpravy

morenie a pasivácia

elektrolytické leštenie

tryskanie sklenenými guľôčkami

PVD povlaky

Dostupnost a cena

Dostupnost

plechy, tyče a trubky třídy 1.4462 jsou běžně skladem; super a hyper duplexy na objednávku s delší dodací lhůtou

Cena

vysoká

Výhody a nevýhody

Výhody

vysoká odolnosť proti SCC
dobrá tepelná vodivost
stredná odolnosť proti bodovej korózii

Nevýhody

obmedzená prevádzková teplota — nad 300 °C krehnutie feritickej fázy
vyššie rezné sily a horšia obrobiteľnosť než austenitické nerezi
zváranie vyžaduje kontrolu tepelného príkonu kvôli vyváženiu feritu a austenitu

Typické zpracování

rezanie vodným lúčom, plazmou alebo laserom

ohýbanie za studena s väčším polomerom kvôli odpruženiu

sústruženie a frézovanie s tuhým upnutím

zváranie TIG/MIG s duplexným prídavným materiálom

rozpúšťacie žíhanie 1020–1100 °C s rýchlym ochladením vo vode

Aplikace a použití

Chemický a petrochemický priemysel

výměníky tepla
rúrky v rafinériách
chladiace okruhy

Morské a offshore aplikácie

potrubia na morskú vodu
tělesa čerpadel
nosné konstrukce

Energetika a odsoľovanie

výměníky tepla
kondenzátory
tlakové nádoby

Obrábění (CNC parametry)

Obrobitelnost

střední

Řezná rychlost

orientačne 50–120 m/min povlakovaným karbidom pri štandardných duplexoch; pri super a hyper duplexoch 30–80 m/min

Nástroj

povlakovaný karbid (TiAlN, AlCrN) s ostrými reznými hranami, pozitívna geometria

Chlazení

vysokotlaká emulzia s dostatočným prietokom — materiál má nízku tepelnú vodivosť

Používajte konštantný posuv a vyhnite sa preruseniu rezu; duplex silno spevňuje za studena, preto nikdy nerežte pod povrchovou spevnenou vrstvou naprázdno.

Svařování

Svařitelnost

dobrá

Vhodné metódy

TIG (WIG) s prídavným materiálom typu 22 9 3 NL alebo 25 9 4 NL

MIG/MAG

zváranie obalenou elektródou

orbitálne zváranie rúrok

Tepelný príkon 0,5–2,5 kJ/mm (super duplex max. približne 1,5 kJ/mm), medzihúsenicová teplota do 150 °C. Formovací plyn s dusíkom zlepšuje podiel austenitu v koreni. Predohrev sa nepoužíva, po zvarení sa neaplikuje žíhanie na odstránenie napätia v pásme 475–950 °C.

Povrchové úpravy

Morenie a pasivácia

vhodné

nutné po zváraní na odstránenie nábehových farieb a obnovenie pasívnej vrstvy

Elektrolytické leštenie

vhodné

zvyšuje koróznu odolnosť a znižuje drsnosť pre hygienické aplikácie

Tryskanie sklenenými guľôčkami

vhodné

používajte len nerezové alebo keramické médium, nikdy oceľové

Pokovovanie a lakovanie

zvyčajne zbytočné

materiál je koróziivzdorný sám o sebe

Tepelné zpracování

Žíhání

rozpúšťacie žíhanie 1020–1100 °C (super duplexy 1040–1120 °C) s výdržou podľa hrúbky

Kalení

materiál nie je kaliteľný — pevnosť sa dosahuje chemickým zložením a tvárnením za studena

Popouštění

nepoužíva sa

Po žíhaní vždy rýchle ochladenie vo vode, aby sa zabránilo vylúčeniu sigma fázy a chrómových nitridov. Nikdy nevystavujte materiál dlhodobo teplotám 300–1000 °C.

Srovnatelné třídy (ekvivalenty v normách)

Norma	Označenie
EN / DIN	X2CrNiMoSi18-5-3
ASTM / AISI / UNS	UNS S31500
ČSN	orientačne podľa EN

Dostupnost a formy

plech a pás

tyč ťahaná a valcovaná

bezšvíkové a zvárané rúrky

výkovky a príruby

odliatky

Cenová třída: €€€

Trieda 1.4462 (2205) je najdostupnejšia; super duplexy 1.4410 a 1.4501 majú dlhšie dodacie lehoty a vyžadujú atest 3.1.

Environmentální a bezpečnostní poznámky

plne recyklovateľná
nižší obsah niklu než austenitické nerezi — menšia environmentálna záťaž
vyššia pevnosť umožňuje tenšie steny a úsporu materiálu
dlhá životnosť v agresívnom prostredí znižuje potrebu výmen

Upozornění při zpracování

pri brúsení a zváraní vzniká dym s obsahom chrómu a niklu — nutné odsávanie
nepoužívajte v prostredí s dlhodobou teplotou nad 300 °C kvôli riziku krehnutia
pri manipulácii s veľkými plechmi dbajte na ostré hrany po rezaní

Späť na všetky materiály