Sandvik 3RE60

3RE60 is een uitstekend materiaal voor gebruik in chloridehoudende omgevingen waar putcorrosie en spanningscorrosie mogelijke problemen zijn. In dergelijke omgevingen is 3RE60 veel beter dan de standaard austenitische staalsoorten. Het materiaal is daarom bijzonder geschikt voor gebruik in warmtewisselaars die werken met koelwater met een matig chloridegehalte.

Typische toepassingsvoorbeelden zijn te vinden in olieraffinaderijen, chemische en petrochemische fabrieken en in de pulpindustrie.

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.

Goedkeuringen:

Als 3RE60 gedurende langere perioden wordt blootgesteld aan temperaturen boven 300 °C (570 °F), verandert de microstructuur, wat resulteert in een vermindering van de slagvastheid. Dit effect heeft niet noodzakelijk invloed op het gedrag van het materiaal bij de bedrijfstemperatuur. Warmtewisselaarbuizen kunnen bijvoorbeeld probleemloos bij hogere temperaturen worden toegepast. Neem contact op met Sandvik voor advies.

Voor toepassingen in drukvaten is volgens VdTÜV-Wb 385 en NGS 1604 maximaal 300 °C (570 °F) vereist.

Buigen

De krachtbehoefte voor het buigen is ongeveer twee keer zo hoog voor 3RE60 als voor AISI 304L/316L, maar wanneer de bewijssterkte wordt overschreden, vindt de plastische vervorming net zo gemakkelijk plaats in 3RE60 als in austenitisch roestvast staal. 3RE60 kan koud worden gebogen tot 25% vervorming zonder dat een daaropvolgende warmtebehandeling nodig is. Echter, onder bedrijfsomstandigheden waarbij het risico op spanningscorrosie begint toe te nemen, bijvoorbeeld wanneer de materiaaltemperatuur bijna 150°C (300°F) is in een zuurstofhoudende omgeving met ongeveer 100 ppm Cl– , wordt een warmtebehandeling aanbevolen, zelfs na matige koude buiging.

Algemene corrosie

In termen van weerstand tegen algemene corrosie is 3RE60 vergelijkbaar of superieur aan AISI 316L in de meeste media. De onderstaande tabel bevat voorbeelden van corrosiegegevens die zijn verkregen uit laboratoriumtests in mierenzuur en zoutzuur.

Weerstand tegen zwavelzuur wordt weergegeven door het isocorrosiediagram in figuur 3. Het diagram laat zien dat 3RE60 in dit opzicht goed te vergelijken is met AISI 316L.

Voor gebruik onder sterk oxiderende omstandigheden, b.v. in salpeterzuur wordt 3RE60 niet aanbevolen. In dergelijke omgevingen moet een austenitisch staal worden gekozen, b.v. Sandvik 3R12 (AISI 304L) of het speciale staal Sandvik 2RE10 (AISI 310L).

Pitting:De pitting-weerstand van een staal wordt verbeterd door bijvoorbeeld het gehalte aan chroom en molybdeen te verhogen. In vergelijking met staal van het type AISI 316 heeft 3RE60 een hoger chroomgehalte en dus een betere weerstand tegen pitting. Vergeleken met staal van het type AISI 304, dat geen molybdeen bevat, is 3RE60 duidelijk veel beter. Dit wordt bevestigd door potentiostatische metingen van de kritische temperatuur voor het ontstaan ​​van putcorrosie (CPT) uitgevoerd in chloridehoudende waterige oplossingen, figuur 4.

Spanningscorrosiescheuren:De standaard austenitische staalsoorten AISI 304L en AISI 316L zijn gevoelig voor spanningscorrosiescheuren (SCC) in chloridehoudende oplossingen bij temperaturen boven ongeveer 60°C (140°F).

Duplex roestvast staal is veel minder gevoelig voor dit type corrosie. De goede weerstand van 3RE60 tegen SCC is bewezen door laboratoriumtests, maar nog belangrijker door uitgebreide operationele ervaring gedurende de afgelopen 20 jaar. Bedrijfservaring en laboratoriumresultaten zijn verzameld in figuur 5.

Het diagram geeft het temperatuur-chloridebereik aan waarbinnen 3RE60 en de standaard staalsoorten AISI 304L en AISI 316L kunnen worden gebruikt zonder enig risico op spanningscorrosie. Bij hoge chloridegehalten is de weerstand tegen putcorrosie vaak een beperkende factor. In dergelijke gevallen raden we het gebruik van duplex roestvast staal Sandvik SAF 2205 aan, een staal met 22% Cr, 5,5% Ni en 3% Mo.

Resultaten van laboratoriumtests uitgevoerd in calciumchloride zijn weergegeven in figuur 6. De tests zijn voortgezet tot het mislukken of maximaal 500 uur. Het diagram toont de veel grotere SCC-weerstand van 3RE60 in vergelijking met de austenitische standaardstaalsoorten AISI 304L en AISI 316L.

Interkristallijne corrosie:3RE60 behoort tot de familie van moderne duplex roestvast staalsoorten waarvan de samenstelling zodanig is uitgebalanceerd dat bij het lassen de reformatie van austeniet in de door warmte beïnvloede zone naast de las snel plaatsvindt. Dit resulteert in een microstructuur die corrosie-eigenschappen en taaiheid geeft die ongeveer gelijk zijn aan die van het moedermetaal. De lange ervaring met 3RE60 in gelaste constructies heeft bevestigd dat het staal zeer goed bestand is tegen interkristallijne corrosie.

Spleetcorrosie:Op dezelfde manier als de weerstand tegen putcorrosie gerelateerd kan worden aan het chroom- en molybdeengehalte van het staal, kan de weerstand tegen spleetcorrosie dat ook zijn. 3RE60 is daarom beter bestand tegen spleetcorrosie dan staal van het type AISI 316L.

Erosiecorrosie

Staalsoorten van het type AISI 316L worden aangetast door erosiecorrosie als ze worden blootgesteld aan stromende media die sterk schurende vaste deeltjes bevatten. Door zijn hoge hardheid vertoont 3RE60 een zeer goede weerstand onder dergelijke omstandigheden.

Corrosiemoeheid:In bepaalde toepassingen, b.v. zuigrollen in papierfabrieken, is de weerstand van het materiaal tegen corrosiemoeheid van cruciaal belang voor de levensduur. Laboratoriumtests hebben aangetoond dat 3RE60 een veel betere vermoeiingssterkte heeft onder corrosieve omstandigheden dan de AISI 316L staalsoorten. Dit geldt voor zowel afgeschrikt als gelast materiaal. Het verschil tussen de twee staalsoorten wordt verklaard door de superieure mechanische sterkte van 3RE60.

Roterende buigvermoeiingstests zijn uitgevoerd op 3RE60 en AISI 316L bij kamertemperatuur in een oplossing die 400 ppm Cl– en 250 ppm SO42– bevat, pH =3,5. De testresultaten worden getoond in figuur 7.

In vergelijking met austenitisch roestvast staal heeft 3RE60 een hogere 0,2% bewijssterkte en een hogere treksterkte. Hiermee moet rekening worden gehouden bij het expanderen van buizen tot buisplaten. Normale expansiemethoden kunnen worden gebruikt, maar de expansie vereist een hogere initiële kracht en moet in één handeling worden uitgevoerd.

De buizen worden normaal gesproken in warmtebehandelde toestand geleverd. Als er na verdere verwerking een aanvullende warmtebehandeling nodig is, wordt het volgende aanbevolen.

Oplossingsgloeien:990-1130 °C (1815-2065 °F), snelle afkoeling in lucht of water.

Warmtebehandeling wordt uitgevoerd in de vorm van oplossingsgloeien (zie onder deze kop) of weerstandsgloeien.

Heet buigen wordt uitgevoerd bij 1100-950°C (2010-1740°F) en moet worden gevolgd door oplossingsgloeien.

De mechanische bewerking van roestvast staal vereist altijd een aanpassing van snijgegevens en bewerkingsmethode om bevredigende resultaten te geven. Wanneer draaien wordt uitgevoerd met hardmetalen gereedschappen, moet de snijsnelheid worden verlaagd met 20% voor nabewerking en 60% voor voorbewerking in vergelijking met de snijsnelheden die worden toegepast voor AISI 316. Hetzelfde geldt voor andere bewerkingen. Als hogesnelheidsstalen gereedschappen worden gebruikt, kan ongeveer dezelfde snijsnelheid worden gebruikt als voor AISI 316.

Gedetailleerde aanbevelingen voor de keuze van gereedschappen en snijgegevens vindt u in brochure S-1,462-ENG. Selecteer gegevens zoals voor klasse 5R60 (AISI 316), rekening houdend met de bovenstaande opmerkingen.

Leveringsvormen:

Naadloze buis en pijp in Sandvik 4C54 wordt geleverd in afmetingen tot 125 mm buitendiameter in de oplossing gegloeid en wit gebeitst of in de helder gegloeide toestand.

Andere leveringsvormen

Sandvik 3RE60 kan ook worden geleverd in de vorm van:

Naadloze buis en buis:Naadloze buis voor warmtewisselaars volgens ASTM A789 wordt in oplossing-gegloeide en witgebeitst toestand op voorraad gehouden in afmeting (gemiddelde wand):32 x 1,5 mm.

Toevoegmateriaal voor lassen is op voorraad in de volgende diameters:

De lasbaarheid van Sandvik 3RE60 is goed. 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.

Voor Sandvik 3RE60 wordt een warmte-inbreng van 0,5-2,5 kJ/mm en een interpass-temperatuur van <150°C (300°F) aanbevolen.

Aanbevolen vulmetalen:

• TIG/GTAW- of MIG/GMAW-lassen
  • ISO 14343 S 22 9 3 N L / AWS A5.9 ER2209 (bijv. Exaton 22.8.3.L)
• MMA/SMAW-lassen
  • ISO 3581 E 22 9 3 N L R / AWS A5.4 E2209-17 (bijv. Exaton 22.9.3.LR)