Sandvik SAF 2304®
Sandvik SAF 2304® is een lean duplex (austenitisch-ferritisch) roestvast staal dat wordt gekenmerkt door de volgende eigenschappen:
Meer technische informatie en grafieken die relevant zijn voor de corrosie van de materialen, mechanische en fysieke prestaties worden weergegeven in de figuren aan de rechterkant van de materiaalpagina.
Gegevensblad-URL:
Sandvik SAF 2304®
Datasheet bijgewerkt 2019-12-20 09:50 (vervangt alle vorige edities)
Eigenschappen
Algemeen
| Eigendom | Temperatuur | Waarde | Commentaar |
|---|---|---|---|
| Dichtheid | 23,0 °C | 7,8 g/cm³ | |
| Gerecycleerde inhoud | 82,1 % | Gemiddeld gerecycleerd gehalte |
Mechanisch
| Eigendom | Temperatuur | Waarde | Commentaar |
|---|---|---|---|
| Elastische modulus | 20,0 °C | 200 GPa | |
| 100,0 °C | 194 GPa | ||
| 200,0 °C | 186 GPa | ||
| 300,0 °C | 180 GPa | ||
| Verlenging | 23,0 °C | 25 % | min. |
| Verlenging A2 | 23,0 °C | 25 % | min. |
| Hardheid, Rockwell C | 23,0 °C | 30 [-] | max. |
| Treksterkte | 23,0 °C | 630 - 820 MPa | Voor buizen met een buitendiameter max. 25,4 mm garanderen wij 0,2% bewijssterkte 450 MPa en treksterkte min. 690 MPa (ASTM A789). |
| Opbrengststerkte Rp0.2 | 20,0 °C | 400 MPa | min. afhankelijk van de wanddikte (Voor buizen met een buitendiameter van max. 25,4 mm garanderen wij 0,2% bewijskracht 450 MPa en treksterkte min. 690 MPa (ASTM A789). |
| 50,0 °C | 370 - 420 MPa | min. afhankelijk van de wanddikte (Voor buizen met een buitendiameter van max. 25,4 mm garanderen wij 0,2% bewijskracht 450 MPa en treksterkte min. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 100,0 °C | 330 - 380 MPa | min. afhankelijk van de wanddikte (Voor buizen met een buitendiameter van max. 25,4 mm garanderen wij 0,2% bewijskracht 450 MPa en treksterkte min. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 150,0 °C | 310 - 360 MPa | min. afhankelijk van de wanddikte (Voor buizen met een buitendiameter van max. 25,4 mm garanderen wij 0,2% bewijskracht 450 MPa en treksterkte min. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 200,0 °C | 290 - 340 MPa | min. afhankelijk van de wanddikte (Voor buizen met een buitendiameter van max. 25,4 mm garanderen wij 0,2% bewijskracht 450 MPa en treksterkte min. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 250,0 °C | 280 - 330 MPa | min. afhankelijk van de wanddikte (Voor buizen met een buitendiameter van max. 25,4 mm garanderen wij 0,2% bewijskracht 450 MPa en treksterkte min. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 300,0 °C | 270 - 310 MPa | min. afhankelijk van de wanddikte (Voor buizen met een buitendiameter van max. 25,4 mm garanderen wij 0,2% bewijskracht 450 MPa en treksterkte min. 690 MPa (ASTM A789). | |
Thermisch
| Eigendom | Temperatuur | Waarde | Commentaar |
|---|---|---|---|
| Coëfficiënt van thermische uitzetting | 100,0 °C | 1.35E-5 1/K | voor 30°C tot de genoemde temperatuur |
| 200,0 °C | 1.4E-5 1/K | voor 30°C tot de genoemde temperatuur | |
| 300,0 °C | 1.45E-5 1/K | voor 30°C tot de genoemde temperatuur | |
| 400,0 °C | 1.45E-5 1/K | voor 30°C tot de genoemde temperatuur | |
| Specifieke warmtecapaciteit | 20,0 °C | 490 J/(kg·K) | |
| 100,0 °C | 505 J/(kg·K) | ||
| 200,0 °C | 530 J/(kg·K) | ||
| 300,0 °C | 550 J/(kg·K) | ||
| 400,0 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| Thermische geleidbaarheid | 20,0 °C | 16 W/(m·K) | |
| 100,0 °C | 17 W/(m·K) | ||
| 200,0 °C | 18 W/(m·K) | ||
| 300,0 °C | 19 W/(m·K) | ||
| 400,0 °C | 21 W/(m·K) | ||
Chemische eigenschappen
| Eigendom | Waarde | Commentaar | |
|---|---|---|---|
| Koolstof | 0,03 % | max. | |
| Chroom | 22,5 % | ||
| Koper | 0,3 % | ||
| Strijkijzer | Saldo | ||
| Mangaan | 2 % | max. | |
| Molybdeen | 0,3 % | ||
| Nikkel | 4,5 % | ||
| Stikstof | 0,1 % | ||
| Fosfor | 0,04% | max. | |
| Silicium | 1 % | max. | |
| Zwavel | 0,015% | max. | |
Technologische eigenschappen
| Eigenschap | ||
|---|---|---|
| Toepassingsgebieden |
Sandvik SAF 2304® bezit goede mechanische en fysische eigenschappen, uitstekende weerstand tegen spanningscorrosiescheuren en andere vormen van corrosie, evenals goede lasbaarheid. Deze eigenschappen maken het zowel een technisch als economisch superieur alternatief voor roestvast staal zoals de austenitische staalsoorten ASTM 304, 304L, 316, 316L, 321 en 347, de ferritische chroomstaalsoorten ASTM 430 en 444 en de martensitische chroomstaalsoorten van de ASTM 410 en 420 soort. Sandvik SAF 2304® heeft ook voordelen ten opzichte van laaggelegeerde staalsoorten. Voorbeelden waarin Sandvik SAF 2304® voordelen biedt ten opzichte van andere materialen, vindt u in de volgende tabel.
De goede mechanische en corrosie-eigenschappen maken Sandvik SAF 2304® een economische keuze in veel toepassingen door de levenscycluskosten van apparatuur te verlagen.
De hoge sterkte en hardheid van 3RE60 maken het materiaal een aantrekkelijk alternatief voor de austenitische staalsoorten in constructies die onderhevig zijn aan zware belastingen of slijtage. | |
| Certificeringen |
Goedkeuringen:
Als Sandvik SAF 2304® gedurende langere perioden wordt blootgesteld aan temperaturen van meer dan 280 °C (540 °F), verandert de microstructuur, wat resulteert in een vermindering van de slagvastheid. Dit heeft niet noodzakelijk invloed op het gedrag van het materiaal bij de bedrijfstemperatuur. Warmtewisselaarbuizen kunnen bijvoorbeeld probleemloos bij hogere temperaturen worden toegepast. Neem voor meer informatie contact op met Sandvik. Voor toepassingen in drukvaten is volgens VdTÜV-Wb 496 maximaal 280 °C (540 °F) vereist. | |
| Koude vorming | De startkracht die nodig is voor het buigen is iets hoger voor Sandvik SAF 2304® dan voor ASTM 304/316. Sandvik SAF 2304® kan koud worden gebogen tot 25% vervorming zonder dat een daaropvolgende warmtebehandeling nodig is. Onder bedrijfsomstandigheden waarbij het risico op spanningscorrosie begint toe te nemen, bijvoorbeeld wanneer de materiaaltemperatuur bijna 125 °C (255 °F) is in een neutrale zuurstofhoudende omgeving met ongeveer 100 ppm Cl⁻, wordt een warmtebehandeling aanbevolen, zelfs na matige koude buiging. Voor drukvattoepassingen in Duitsland en de Scandinavische landen kan een warmtebehandeling nodig zijn na koude vervorming volgens VdTÜV-Wb 496 en NGS 1607. Warmtebehandeling wordt uitgevoerd in de vorm van oplossingsgloeien (zie onder Warmtebehandeling) of weerstandsgloeien. | |
| Corrosie-eigenschappen |
Algemene corrosie:Door het hoge chroomgehalte en de uitgebalanceerde samenstelling bezit Sandvik SAF 2304® een uitstekende corrosieweerstand in zure omgevingen. De onderstaande tabel geeft de corrosiesnelheid in verschillende zuren en Figuren 4-6 tonen isocorrosiediagrammen voor Sandvik SAF 2304® in respectievelijk zwavelzuur, mierenzuur en salpeterzuur. Corrosion rates in acid-water mixtures, mm/year (mpy). Activated specimens, 1+3+3 days, average of the last two periods for two specimens.
Pitting:The pitting resistance of a steel is determined primarily by its chromium and molybdenum contents, but the nitrogen content also has an effect. De fabricage- en fabricagepraktijk, b.v. welding, are also of vital importance for the actual performance in service. A parameter for comparing the pitting resistance of different steels is the PRE-number (Pitting Resistance Equivalent). De PRE wordt gedefinieerd als, in gewicht-% PRE =% Cr + 3.3 %x Mo + 16 x % N
As the table shows, the PRE number for Sandvik SAF 2304® is considerably higher than the number for ASTM 304L and comparable to the number for ASTM 316L. Potentiostatic tests in solutions with different chloride contents (pH =6) are reported in Figure 7. Each curve is based on at least 4 measuring points, each of which is derived from a minimum of three separate measurements. Variation in the measurement results is within the range +/-5°C (+/-9°F). The test results for ASTM 316L have been compared with results obtained under practical conditions of service, and the correlation is good. As is evident from Figure 7, the critical temperature for pitting for Sandvik SAF 2304® is higher than that for ASTM 304L and comparable to that for ASTM 316L. The test results correspond with the PRE ranking.
Stress corrosion cracking:Because of its two-phase structure and its well balanced composition, Sandvik SAF 2304® possesses very good resistance to stress corrosion cracking (SCC). This is evident from the results of tests in both concentrated chloride solutions and oxygen-containing dilute chloride environments.
Figure 8 shows the results of tests carried out in 40% CaCl₂ solution at 100°C (210°F). In this environment, the stress that is required to cause fracture due to SCC (known as the threshold stress) is much higher for Sandvik SAF 2304® than for ASTM 304/304L and ASTM 316/316L. This demonstrates the superior resistance of Sandvik SAF 2304®.
Welding of Sandvik SAF 2304® does not appreciably reduce the resistance to SCC, provided that the welding recommendations are followed (see Welding). The threshold stress of material that has been TIG-welded with Sandvik 22.8.3.L or MMA-welded with Sandvik 22.9.3.LR is on a level with that of the parent metal.
The results of SCC testing of Sandvik SAF 2304 in chloride solutions at high temperatures and pressures are presented in Figure 9. The curve for Sandvik SAF 2304® is based on tests performed in various chloride contents and at different temperatures. Usually, six separate measurements were taken at each measuring point. The testing method involved spring-loaded specimens stressed to the proof strength (Rp0.2) at the testing temperature or U-bends in which the stress at the apex is at least equal to the proof strength of the solution annealed material. The oxygen content of the inlet water (refreshed autoclaves were used) was 4.6 to 10 ppm and the pH 4.5 to 7. The curve for ASTM 304/304L and ASTM 316/316L is based on published test results and on practical experience. The results in Figure 9 indicate that Sandvik SAF 2304® can be used in dilute oxygen-bearing chloride solutions up to about 125°C (260°F) without any risk of SCC. This is much higher than for ASTM 304/ 304L and ASTM 316/316L, which should not be used above 60°C (140°F) in such environments. At temperatures above 125°C (260°F), Sandvik SAF 2304® should not be used in oxygen-bearing solutions in environments with more than about 10 ppm Cl-. For such conditions, we recommend Sandvik SAF 2205™, Sandvik SAF 2507® or Sanicro® 28. At low oxygen contents, which are common in the process and power industries, considerably higher chloride contents and temperatures can be tolerated by Sandvik SAF 2304® without any risk of SCC.
Intergranular corrosion:Sandvik SAF 2304® is a member of the family of modern duplex stainless steels whose chemical manner that the reformation of austenite in the heat-affected zone adjacent to the weld takes place quickly. This results in a microstructure that gives corrosion properties and toughness similar to that of the parent metal. Welded joints in Sandvik SAF 2304® easily pass Strauss' intergranular corrosion testing according to SS-EN ISO 3651-2 Method A.
Crevice corrosion:In the same way as the resistance to pitting can be related to the chromium, molybdenum and nitrogen contents of the steel so can the resistance to crevice corrosion. Sandvik SAF 2304® possesses better resistance to crevice corrosion than steels of the ASTM 304/304L type and is comparable with ASTM 316/316L.
Erosion corrosion:Steels of the ASTM 304/304L and ASTM 316/316L type can be attacked by erosion corrosion if exposed to flowing media containing highly abrasive solid particles, e.g. sand, or media with very high flow rates. Under such conditions, Sandvik SAF 2304® displays very good resistance because of its combination of high mechanical strength and good corrosion resistance.
Corrosion fatigue:Sandvik SAF 2304® possesses higher strength and better corrosion resistance than ordinary austenitic stainless steels. Consequently, Sandvik SAF 2304® has considerably better fatigue strength under corrosive conditions than such steels. | |
| Expanding |
Expanding In comparison with austenitic stainless steels, Sandvik SAF 2304® has a higher proof strength. This must be borne in mind when expanding tubes into tube-sheets. Normal expanding methods can be used, but the expansion requires higher initial force and should be undertaken in one operation.
Contact us for detailed recommendations on expanding duplex stainless steels. | |
| Warmtebehandeling |
De buizen worden normaal gesproken in warmtebehandelde toestand geleverd. Als extra warmtebehandeling nodig is vanwege verdere verwerking, wordt het volgende aanbevolen. Solution annealing:930 -1050°C (1710 -1920°F), rapid cooling in air or water. | |
| Warmvorming | Hot bending is carried out at 1100-950°C (2010-1740°F) and should be followed by solution annealing. | |
| Bewerking | Being a two-phase material (austenitic-ferritic) Sandvik SAF 2304® will present a different tool wear profile from that of single-phase steels of type ASTM 304L. The cutting speed must, therefore, be slightly lower than that recommended for ASTM 304L and as a first recommendation 25 % lower cutting speeds should be used compared to the speed for machining Sanmac 304/304L. It is, however, recommended that a tougher insert grade is used for semi-roughing operations, Sanmac® 304/304L. | |
| Overig |
Leveringsvormen: Seamless tube and pipe in Sandvik SAF 2304® is supplied in dimensions up to 260mm outside diameter. The delivery condition is solution annealed and either white pickled or bright annealed. For hydraulic tubing applications, Sandvik SAF 2304® is also marketed under the name PW 400.
Other forms of supply | |
| Lassen |
The weldability of Sandvik SAF 2304® is good. Lassen moet worden uitgevoerd zonder voorverwarmen en een daaropvolgende warmtebehandeling is normaal gesproken niet nodig. Geschikte methoden van smeltlassen zijn handmatig metaalbooglassen (MMA/SMAW) en gasbeschermd booglassen, met de TIG/GTAW-methode als eerste keuze.
For Sandvik SAF 2304®, heat input of 0.5-2.5 kJ/mm and interpass temperature of <150°C (300°F) are recommended.
Recommended filler metals
| |
Metaal