Daxun Super Duplex 2507 Stainless Steel Alloys PIPE and TUBE China supplier

Leading stainless steel tube and pipe Suppliers in China

DUPLEX 2507 STAINLESS STEEL

• Daxun Alloy Stainless Steel inventory currently contains Duplex 2507 Stainless Steel Pipe, which is a super duplex stainless steel containing 25% chromium, 4% molybdenum and 7% nickel. The alloy is suitable for applications requiring high strength and corrosion resistance, such as chemical processing, petrochemical and seawater equipment. The steel has strong resistance to chloride stress corrosion cracking, good thermal conductivity and a low coefficient of thermal expansion. The high chromium, molybdenum and nickel content provides excellent resistance to pitting, crevice and general corrosion.

GENERAL PROPERTIES

• Duplex 2507 (UNS S32750) is a super duplex stainless steel pipe containing 25% chromium, 4% molybdenum and 7% nickel. It is designed for demanding applications requiring high strength and corrosion resistance, such as chemical processing, petrochemical and seawater equipment. The steel has strong resistance to chloride stress corrosion cracking, high thermal conductivity and low coefficient of thermal expansion. The high chromium, molybdenum and nickel content provides excellent resistance to pitting, crevice and general corrosion.

Applications

• Oil and gas industry equipment
• Offshore platforms, heat exchangers, process and service water systems, fire-fighting systems, injection and ballast water systems
• Chemical process industries, heat exchangers, vessels, and piping
• Desalination plants, high pressure RO-plant and seawater piping
• Mechanical and structural components, high strength, corrosion-resistant parts
• Power industry FGD systems, utility and industrial scrubber systems, absorber towers, ducting, and piping

Стандарты

• ASTM/ASME .......... A240 - UNS S32750
  EURONORM............ 1.4410 - X2 Cr Ni MoN 25.7.4
  AFNOR.................... Z3 CN 25.06 Az

КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ

Общая коррозия

• SAF 2507™ обладает высокой устойчивостью к коррозии под воздействием органических кислот, например, менее 0,05 мм/год в муравьиной кислоте 10% и уксусной кислоте 50%, в то время как у ASTM 316L скорость коррозии превышает 0,2 мм/год. Чистая муравьиная кислота см. рис. 4. Также в загрязненной кислоте SAF 2507™ остается устойчивым.
• На Рисунке 5 и Рисунке 6 показаны результаты испытаний SAF™ 2507 и различных нержавеющих сталей и никелевых сплавов в уксусной кислоте, загрязненной хлоридами, которые на практике часто присутствуют в технологических процессах.
• 

Рисунок 4. Диаграмма изокоррозии в муравьиной кислоте. Кривые представляют скорость коррозии 0,1 мм/год (4 мп) в застойном тестовом растворе.

Рисунок 5. Скорость коррозии различных сплавов в уксусной кислоте 80% с 2000 ppm хлорид-ионов при 90°C.

Рисунок 6. Скорость коррозии различных сплавов в концентрированной уксусной кислоте с 200 ppm хлорид-ионов.

Практический опыт использования SAF™ 2507 в органических кислотах, например, на заводах по производству терефталевой кислоты, показал, что этот сплав обладает высокой устойчивостью к такого рода среде. Поэтому сплав является конкурентоспособной альтернативой высоколегированным аустенитам и никелевым сплавам в тех областях применения, где стандартные аустенитные нержавеющие стали корродируют с высокой скоростью.

Стойкость к неорганическим кислотам сравнима или даже превосходит стойкость высоколегированных аустенитных нержавеющих сталей в определенных диапазонах концентраций. На рисунках 7-9 представлены диаграммы изокоррозии для серной кислоты, серной кислоты, загрязненной хлорид-ионами в концентрации 2000 ppm, и соляной кислоты, соответственно.

Рисунок 7. Диаграмма изокоррозии в серной кислоте с естественной аэрацией. Кривые представляют скорость коррозии 0,1 мм/год (4 мп) в застойном растворе.

Рисунок 8. Диаграмма изокоррозии, 0,1 мм/год (4 мп) в серной кислоте с естественной аэрацией, содержащей 2000 ppm хлорид-ионов.

Рисунок 9. Диаграмма изокоррозии в соляной кислоте. Кривые представляют скорость коррозии 0,1 мм/год (4 мп) в застойном тестовом растворе.

Точечная и щелевая коррозия

Стойкость нержавеющей стали к точечной и щелевой коррозии в первую очередь определяется содержанием хрома, молибдена и азота. Практика производства и изготовления, например, сварка, также имеет огромное значение для реальных эксплуатационных характеристик.

Параметром для сравнения устойчивости к питтингу в хлоридной среде является число PRE (Pitting Resistance Equivalent).
PRE определяется как, в вес-%
PRE = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N

Для дуплексных нержавеющих сталей стойкость к точечной коррозии зависит от значения PRE как в ферритной, так и в аустенитной фазе, так что фаза с наименьшим значением PRE будет ограничивать фактическую стойкость к точечной коррозии. В SAF™ 2507 значение PRE одинаково в обеих фазах, что было достигнуто благодаря тщательному балансу элементов.

Минимальное значение PRE для бесшовных труб SAF™ 2507 составляет 42,5. Это значительно выше, чем, например, значения PRE для других дуплексных нержавеющих сталей типа 25Cr, которые не являются супердуплексными. Например, у UNS S31260 25Cr3Mo0.2N минимальное значение PRE составляет 33.

Одним из наиболее серьезных испытаний на точечную и щелевую коррозию, применяемых к нержавеющей стали, является ASTM G48, т.е. воздействие 6% FeCI₃ с трещинами и без них (метод A и B соответственно). В модифицированной версии испытания ASTM G48 A образец подвергается воздействию в течение 24 часов. При обнаружении ям и значительной потери веса (>5 мг) испытание прерывается. В противном случае температуру повышают на 5 °C (9 °F) и продолжают испытание с тем же образцом. На рис. 11 показаны критические температуры питтингов и трещин (CPT и CCT), полученные в ходе испытания.

Потенциостатические испытания в растворах с различным содержанием хлоридов представлены на рисунке 11. На рис. 12 показан эффект повышения кислотности. В обоих случаях приложенный потенциал составляет 600 мВ против SCE, что является очень высоким значением по сравнению с тем, которое обычно ассоциируется с природной нехлорированной морской водой, что приводит к более низким критическим температурам по сравнению с большинством практических условий эксплуатации.

Рисунок 10. Критические температуры питтингов и трещин в 6% FeCl₃, 24 часа (аналогично ASTM G48).

Полоса разброса для SAF™ 2507 и 6Mo+N иллюстрирует тот факт, что оба сплава обладают схожей стойкостью к питтингу, а значения CPT находятся в пределах диапазона, показанного на рисунке.

Испытания проводились в природной морской воде для определения критической температуры щелевой коррозии образцов с приложенным потенциалом 150 мВ против SCE. Температура была повышена на 4°C (7^oF) каждые 24 часа до появления щелевой коррозии. Результаты приведены в таблице ниже.

В ходе этих испытаний также были определены скорости распространения инициированной щелевой коррозии при температуре 15-50°C (59-122°F) и приложенном потенциале 150 мВ против SCE. Оказалось, что для SAF™ 2507 они примерно в десять раз ниже, чем для сплава 6Mo+N.

Рисунок 11. Критические температуры питтинга (КТП) при различных концентрациях хлорида натрия, от 3 до 25% (потенциостатическое определение при +600 мВ СКЭ с шлифовкой поверхности бумагой с зернистостью 600).

Рисунок 12. Критические температуры питтинга (КТП) в 3% NaCl с изменяющимся pH (потенциостатическое определение при +600 мВ СКЭ с шлифовкой поверхности бумагой с зернистостью 600).

The corrosion resistance of SAF™ 2507 in oxidizing chloride solutions is illustrated by critical pitting temperatures (CPT) determined in a ‘Green death’ -solution (1% FeCI₃ + 1% CuCl₂ +11% H₂SO₄ + 1.2% HCI) and in a ‘Yellow death’ -solution (0.1 % Fe₂(SO₄)₃ + 4% NaCl + 0,01 M HCI). В таблице ниже приведены значения CPT для различных сплавов в этих растворах. Очевидно, что значения для SAF™ 2507 находятся на том же уровне, что и для никелевого сплава UNS N06625. Испытания демонстрируют хорошую корреляцию с рейтингом сплавов для использования в качестве труб регенератора в системах сероочистки дымовых газов.

Критическая температура питтинга (CPT), определенная в различных испытательных растворах.

Коррозионное растрескивание под напряжением

SAF™ 2507 обладает превосходной стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC), вызванному хлоридами.

Устойчивость SAF™ 2507 к SCC в растворах хлоридов при высоких температурах показана на рисунке 13. Признаки SCC отсутствуют вплоть до 1000 ppm Cl^-/300°C и 10000 ppm Cl^-/250°C.

Образцы U-образного изгиба SAF™ 2507, подвергнутые воздействию горячего рассола (108°C, 226°F, 25% NaCl) в течение 1000 часов, не дали трещин.
Пороговое напряжение для SAF 2507^® в 40% CaCl₂ при 100 °C (210 °F) и pH = 6,5 превышает 90% предела прочности на разрыв как для основного металла, так и для сварных соединений (TIG-сварка с Alleima® 25.10.4.L или MMA-сварка с Alleima® 25.10.4.LR).

На рисунке 14 показан результат тестирования в 40% CaCl₂ при 100 °C (210 °F), подкисленного до pH = 1,5. Подкисление стандартного испытательного раствора до pH = 1,5 снижает пороговое напряжение для SAF™ 2205, но не для SAF™ 2507. Это относится как к основному металлу, так и к сварным соединениям.

Пороговое напряжение как для основного металла, так и для сварных соединений SAF™ 2507 в кипящем 45% MgCl₂ , 155°C (311°F) (ASTM G36), составляет приблизительно 50% от прочности.

Рисунок 13. Стойкость SCC в кислородсодержащих (около 8 ppm) нейтральных хлоридных растворах. Время испытания 1000 часов. Приложенное напряжение равно прочности при температуре испытания.

Рисунок 14. Результаты испытаний SCC с постоянной нагрузкой в 40% CaCl₂, pH=1,5, при 100 °C (210°F) с аэрированным тестовым раствором.

Рисунок 15. Испытания SCC с постоянной нагрузкой в растворе NACE при комнатной температуре (NACE TM 0177).

На рис. 15 показаны результаты испытаний SCC при комнатной температуре в испытательном растворе А по NACE TM0177 (5% хлорида натрия и 0,5% уксусной кислоты, насыщенной сероводородом). На SAF™ 2507 не произошло растрескивания, независимо от приложенного напряжения.

В водных растворах, содержащих сероводород и хлориды, коррозионное растрескивание под напряжением также может происходить в нержавеющих сталях при температуре ниже 60 °C (140 °F). Коррозионная активность таких растворов зависит от кислотности и содержания хлоридов. В отличие от обычного коррозионного растрескивания под напряжением, вызванного хлоридами, ферритные нержавеющие стали более чувствительны к этому типу коррозионного растрескивания под напряжением, чем аустенитные стали.

В соответствии с ISO 15156/NACE MR 0175 отожженная в растворе и быстро охлажденная деформируемая сталь SAF™ 2507 подходит для использования при температуре до 450 °F (232 °C) в кислой среде при добыче нефти и газа, если парциальное давление сероводорода не превышает 3 фунтов на квадратный дюйм (0,20 бар).

SAF™ 2507 с максимальной твердостью 32 HRC, отожженная в растворе и быстро охлажденная в соответствии с NACE MR0103, подходит для использования в кислой нефтепереработке.

Водородно-индуцированное растрескивание под напряжением (HISC)

Водородно-индуцированное растрескивание под напряжением (HISC) - это явление охрупчивания, которое может возникнуть в подводных стальных конструкциях с катодной защитой в присутствии высоких растягивающих напряжений. При соединении с углеродистыми сталями с катодной защитой супердуплексные нержавеющие стали также подвергаются катодной защите, хотя в этом нет необходимости. При преобладающих низких электрохимических потенциалах на стальных поверхностях будет образовываться атомарный водород за счет восстановления морской воды. При диффузии водорода в металл может произойти охрупчивание вследствие HISC.

Водород диффундирует в ферритной фазе гораздо быстрее, чем в аустенитной. Поэтому ферритные стали и ферритосодержащие стали, например, супердуплексные нержавеющие стали, более подвержены HISC, чем аустенитные нержавеющие стали. Высокое механическое напряжение увеличивает риск возникновения HISC за счет увеличения скорости диффузии водорода, зарождения и распространения трещин в материале.

В супердуплексных нержавеющих сталях трещины обычно распространяются в охрупченной ферритной фазе и задерживаются на границах фаз феррит-аустенит. Восприимчивость к HISC значительно возрастает с увеличением расстояния между аустенитами. Поэтому крупнозернистые микроструктуры более восприимчивы. Программа испытаний, проведенная в Alleima Materials Technology, подтвердила, что склонность к HISC снижается, если расстояние между аустенитами составляет менее 30 мкм, как рекомендовано в DNV RP-F112. Холоднотянутые и отожженные в растворе трубы с расстоянием между аустенитом 5-15 мкм показали очень хорошую устойчивость к HISC при приложении напряжения до 130% от предела текучести без образования трещин.

Допустимое напряжение без возникновения HISC для изделий с различным расстоянием между аустенитами показано на рисунке 16.

Рисунок 16. Допустимое напряжение в процентах от фактического предела текучести при 4°C без возникновения HISC схематически показано для труб и прутков с различным расстоянием между аустенитами. SAF™ 2507 (UNS S32750) была испытана на растяжение на образцах, предварительно заряженных водородом, с использованием постоянной нагрузки с собственным весом, с приложенным потенциалом -1050 мВ/СКЭ в электрохимической ячейке с раствором 3% NaCl при 4°C, 500 часов. [NACE paper no. 07498].

Межкристаллитная коррозия

SAF™ 2507 относится к семейству современных дуплексных нержавеющих сталей, химический состав которых сбалансирован таким образом, чтобы обеспечить быстрое восстановление аустенита в высокотемпературной зоне термического влияния сварного шва. Это приводит к образованию микроструктуры, которая обеспечивает материалу хорошую устойчивость к межкристаллитной коррозии. SAF™ 2507 безоговорочно проходит испытания по ASTM A262 Practice E (тест Штрауса).

Эрозионная коррозия

Механические свойства в сочетании с коррозионной стойкостью обеспечивают SAF™ 2507 хорошую устойчивость к эрозионной коррозии. Испытания в средах, содержащих песок, показали, что SAF™ 2507 обладает устойчивостью к эрозионной коррозии выше, чем соответствующие аустенитные нержавеющие стали. На рисунке 17 ниже показана относительная скорость потери массы дуплексной стали SAF™ 2507, SAF™ 2205 и аустенитной стали типа 6Mo+N после воздействия синтетической морской воды (ASTM D-1141), содержащей 0,025-0,25% кварцевого песка при скорости 8,9-29,3 м/с (показано среднее значение по всем испытаниям).

Рисунок 17. Относительная скорость потери массы после испытаний на устойчивость к эрозионной коррозии.

Коррозионная усталость

Дуплексные нержавеющие стали, обладающие высокой прочностью на растяжение, обычно имеют высокий предел усталости и высокую стойкость как к усталости, так и к коррозионной усталости.

Высокая усталостная прочность SAF™ 2507 объясняется его хорошими механическими свойствами, а высокая устойчивость к коррозионной усталости подтверждена испытаниями на усталость в агрессивных средах.

ПРОЦЕССИНГ

Горячая штамповка
2507 может быть подвергнут горячей формовке при температуре от 1875°F до 2250°F. После этого следует отжиг раствора при минимальной температуре 1925°F, а затем быстрая воздушная или водная закалка.

Холодная штамповка
Холодная обработка 2507 может быть выполнена с использованием большинства типичных процессов формовки нержавеющей стали. Поскольку сплав имеет более высокий предел текучести, чем аустенитные стали, но меньшую пластичность, изготовителям может потребоваться использовать более высокие усилия формовки, большие радиусы изгиба и припуски на обратную пружину. Глубокая вытяжка, растяжение и другие подобные процессы более сложны для 2507, чем для аустенитных нержавеющих сталей. Отжиг в растворе и закалка рекомендуются, если процесс формовки требует холодной деформации более 10%.

Термообработчикиt
Термическая обработка 2507 состоит из отжига в растворе и закалки после горячей или холодной штамповки. Отжиг раствора должен проводиться при минимальной температуре 1925°F. За отжигом должна немедленно следовать быстрая воздушная или водная закалка. Термообработанные изделия, подвергнутые травлению и промывке, обладают превосходной коррозионной стойкостью.

Сварка
2507 хорошо поддается сварке и может быть соединен с другими материалами с помощью SMAW, GTAW, PAW, FCW или SAW. При сварке 2507 рекомендуется использовать присадочный металл 2507/P100 для обеспечения правильной конструкции дуплексного шва.

2507 не требует предварительного подогрева, за исключением предотвращения образования конденсата на холодном металле. Температура межпроходной сварки не должна превышать 300°F, иначе целостность шва будет нарушена. Для обеспечения максимальной коррозионной стойкости следует применять корневую защиту с использованием аргона или продувочного газа 90% N2/10% H2. Последний обеспечивает более высокую коррозионную стойкость.

2507/S32750 grade stainless steel pipe

Wide choice of dimensions and free cutting

• Whatever your needs, Daxun Alloys has the perfect stainless steel tube for you. We offer 3m and 6m lengths, with diameters from 3mm to 2000mm (Grade 2507) and ¾” to 20″ (Grade S32750).
• If you require a specific length, we offer a free unlimited cutting service with every purchase. Using state-of-the-art bandsaws, our precision cutting service can cut the tube to the exact length you require. Just let us know when ordering. It’s another reason why we are a leading stainless steel tube supplier to our domestic and international customers.

Contact your stainless steel tube suppliers

• You can easily order stainless steel pipes online, in any size, in any quantity.
• Кроме того, наш дружелюбный отдел продаж будет рад принять ваш заказ. Просто позвоните по телефону +86 13382898899 или напишите по электронной почте Daxunhejin@gmail, и мы свяжемся с вами как можно скорее.