Sandvik 2RK65™

Typische toepassingen voor Sandvik 2RK65™ zijn te vinden in olieraffinaderijen en in de chemische en petrochemische industrie. Sandvik 2RK65™ wordt ook gebruikt in de pulp- en papierindustrie, de minerale en metallurgische industrie, de voedingsindustrie, in zeewaterkoeling en op vele andere gebieden.

De kwaliteit is een uitstekend alternatief voor standaard austenitisch roestvast staal in warmtewisselaars die water op hoge temperatuur met chlorideverontreiniging gebruiken.

Goedkeuringen:

Bij hoge temperaturen:Het staal mag niet langdurig worden blootgesteld aan temperaturen boven ongeveer 550 ° C (1020 ° F), omdat dit leidt tot precipitatie van intermetallische fasen, wat een nadelig effect kan hebben op zowel de mechanische eigenschappen als de corrosieweerstand van het staal.

De goede vervormbaarheid van Sandvik 2RK65™ maakt buigen in koude toestand mogelijk tot de kleinste buigradii die haalbaar zijn met moderne methoden en machines. Gloeien is niet nodig na koudbuigen. Als de buizen echter zwaar koud zijn bewerkt en worden gebruikt onder omstandigheden waarin spanningscorrosie (SCC) kan optreden, wordt oplossingsgloeien aanbevolen (zie onder 'Warmtebehandeling').

Voor toepassingen in drukvaten in Duitsland kan een warmtebehandeling nodig zijn na koude vervorming in overeenstemming met VdTÜV-Wb 421. De warmtebehandeling moet worden uitgevoerd door oplossingsgloeien.

Algemene corrosie:Het staal is oorspronkelijk ontwikkeld voor gebruik in zwavelzuur. Zijn goede weerstand wordt bereikt door een hoog molybdeengehalte en legering met koper. Afbeelding 1 is een isocorrosiediagram voor Sandvik 2RK65™, Sanicro® 28 en ASTM 316L in ontlucht zwavelzuur.

Technisch fosforzuur vervaardigd door middel van de 'natte' methode bevat wisselende hoeveelheden onzuiverheden uit het uitgangsmateriaal, het fosfaaterts. De gevaarlijkste van deze onzuiverheden zijn chloriden, Cl- en fluoriden in vrije vorm, F-. Sandvik 2RK65 is met succes gebruikt in vele toepassingen in fosforzuurfabrieken en voor de behandeling van technisch zuur. Voor de zwaarste corrosieomstandigheden biedt Sanicro® 28, dat speciaal is ontwikkeld voor fosforzuurtoepassingen, echter een superieure corrosieweerstand.

In puur azijnzuur zijn zowel Sandvik 2RK65™ als ASTM 316L volledig bestand tegen alle temperaturen en concentraties bij atmosferische druk. Bij verhoogde temperaturen en drukken zal ASTM 316L echter corroderen, terwijl Sandvik 2RK65™ resistent blijft. Ervaring met de productie van azijnzuur heeft geleerd dat met mierenzuur verontreinigd azijnzuur altijd corrosief is. In dit soort zuur is Sandvik 2RK65 veel resistenter dan ASTM 316L, zie tabel 1 hieronder. Praktische operationele ervaring heeft ook de superioriteit van Sandvik 2RK65™ ten opzichte van ASTM 317L bevestigd.

In mierenzuur vertoont hooggelegeerde Sandvik 2RK65™ een betere weerstand dan conventionele staalsoorten van het ASTM 316L-type, zie figuur 3. In oxaalzuur vertoont Sandvik 2RK65™ betere prestaties dan ASTM 316L, zie figuur 4. 2RK65 is resistent (corrosiegraad <0,1 mm/jaar) in melkzuur in alle concentraties bij temperaturen tot of iets onder het kookpunt bij atmosferische druk. Dit betekent een corrosieweerstand die vergelijkbaar is met of iets beter is dan die van ASTM 316L in melkzuur. Vanwege het molybdeengehalte is Sandvik 2RK65™ minder bestand tegen salpeterzuur dan staal van de typen ASTM 304L en ASTM 310L, die in deze omgevingen vaak worden gebruikt.

Een hoog molybdeengehalte is een voordeel in zoutzuur en Sandvik 2RK65™, met zijn 4,5% Mo is bijgevolg veel resistenter dan bijvoorbeeld ASTM 316L. Sandvik 2RK65 is daarom geschikt voor gebruik in chemische procesoplossingen die kleine hoeveelheden zoutzuur bevatten. Het isocorrosiediagram is weergegeven in figuur 5. Houd echter rekening met het risico op putcorrosie. Ook in fluorwaterstofzuur profiteert Sandvik 2RK65™ van het hoge molybdeengehalte, hoewel fluorwaterstofzuur een nog agressiever zuur is in vergelijking met zoutzuur, zie isocorrosiediagram in figuur 6.

Tabel 1. resultaten van laboratoriumtests van 1+3+3 dagen in kokende mengsels van azijn- en mierenzuur.

Vanwege het hoge chroom- en nikkelgehalte is Sandvik 2RK65™ veel beter bestand tegen natriumhydroxide dan ASTM 304 en ASTM 316, zie afbeelding 7.

Zoals te zien is, neemt het risico op spanningscorrosiescheuren (SCC) toe bij hoge temperaturen. Dit risico wordt vergroot als er chloriden aanwezig zijn. De legering Sanicro® 28 biedt een betere weerstand tegen spanningscorrosie en ook tegen algemene corrosie dan Sandvik 2RK65™.

Putcorrosie:Het hoge chroom- en molybdeengehalte van dit staal maakt het zeer goed bestand tegen putcorrosie. Dit is geverifieerd door uitgebreide praktische ervaring met service met chloridehoudende procesoplossingen en zeewaterkoeling.

Zoals te zien is in figuur 8, is de gemiddelde kritische puttemperatuur (CPT) voor Sandvik 2RK65™ ongeveer 75 °C (165°F) bij een potentiaal van 400 mV SCE in een neutrale oplossing (pH =6) met hetzelfde chloride inhoud als zeewater. Deze waarde is 50°C (120°F) hoger dan voor ASTM 316 en 20°C (68°F) hoger dan voor Alloy 825 (21Cr42Ni3Mo).

Spanningscorrosie (SCC):Gewone austenitische staalsoorten van de typen ASTM 304 en ASTM 316 zijn gevoelig voor spanningscorrosie (SCC) in chloridehoudende oplossingen bij temperaturen boven ongeveer 60°C (140oF). Bij hoge temperaturen, boven ongeveer 100°C (212°F), zijn chloridegehaltes zo laag als in het ppm-bereik (10-4%) voldoende om spanningscorrosiescheuren in deze staalsoorten te veroorzaken. Een nikkelgehalte van 25% is voldoende om onder praktijkomstandigheden een zeer goede weerstand te bieden. Laboratoriumtests in calciumchloride bevestigen de superioriteit van Sandvik 2RK65™ in het weerstaan ​​van spanningscorrosiescheuren vergeleken met ASTM 304 en ASTM 316. Zoals blijkt uit figuur 9, is de drempelspanning (de spanning die nodig is om breuk te veroorzaken binnen de maximale testtijd) aanzienlijk hoger voor Sandvik 2RK65™ dan voor ASTM 304 en ASTM 316. Sandvik 2RK65™ is bestand tot ten minste 0,9 keer de treksterkte. Autoclaaftesten bij verschillende chloridegehalten en temperaturen leveren waardevolle gegevens op voor de materiaalkeuze. Ook dit type testen demonstreert de goede SCC-weerstand van Sandvik 2RK65™, veel beter dan ASTM 304 en ASTM 316 staalsoorten, zie afbeelding 10. Het is belangrijk om te weten dat de restspanningen rond een las die die niet met warmte zijn behandeld, zijn vaak gelijk aan de bewijskracht van het materiaal. Deze spanningen komen overeen met toegepaste spanning/treksterkteverhoudingen van slechts 0,3-0,5, wat voldoende is om de drempelspanning te overschrijden en daardoor spanningscorrosiescheuren in ASTM 304 en ASTM 316 te veroorzaken.

Spleetcorrosie:Zowel laboratoriumtests als praktijkervaring hebben aangetoond dat Sandvik 2RK65™ aanzienlijk beter bestand is tegen spleetcorrosie dan ASTM 316L. Dit wordt geïllustreerd in Tabel 2. Toch moeten spleten zoveel mogelijk worden vermeden, vooral in chloridehoudende oplossingen. Tabel 2. Resultaten van spleetcorrosietests in beluchte stilstaande NaCl-oplossing (1,8% Cl⁻) pH =6, testperiode 58 dagen. De oppervlakteverhouding tussen gespleten en niet-gespleten oppervlak op het monster is 1/12.

Metrische eenheden

Keizerlijke eenheden

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

Uitgloeien in oplossing:1080–1150°C (1975–2100°F), 5–30 minuten, snel afschrikken in lucht of water.

Leveringsvormen:

Naadloze buis en buis worden geleverd met afmetingen tot een buitendiameter van 230 mm (9,1 in.) in oplossingsgegloeide en witgebeitst toestand of in heldergegloeide toestand. Buizen kunnen worden gebogen volgens tekeningen van de klant en, op aanvraag, gegloeid na het buigen.

Fittingen:90 graden. bochten worden standaard vervaardigd in Sandvik 2RK65™ volgens ANSI B16.9 en, indien van toepassing, ASTM A403. Flenzen worden standaard gemaakt volgens ANSI B16.5 in de vorm van opsteekflenzen (klasse 150) en lasnekflenzen (klasse 300), en volgens relevante secties van ASTM A182. In overleg kunnen fittingen volgens andere normen worden vervaardigd. Andere soorten fittingen zoals verloopstukken, T-stukken en koppelingen kunnen ook op aanvraag worden geleverd.

Andere leveringsvormen:

De lasbaarheid van Sandvik 2RK65™ is goed. Het lassen moet worden uitgevoerd zonder voorverwarmen en normaal gesproken is er geen verdere warmtebehandeling nodig. Geschikte methoden van smeltlassen zijn handmatig metaalbooglassen (MMA/SMAW) en gasbeschermd booglassen, met de TIG/GTAW-methode als eerste keuze.

Net als alle volledig austenitische roestvaste staalsoorten heeft Sandvik 2RK65™ een lage thermische geleidbaarheid en een hoge thermische uitzetting. Lasplannen moeten daarom vooraf zorgvuldig worden geselecteerd, zodat vervormingen van de lasverbinding worden geminimaliseerd. Als restspanningen een probleem zijn, kan oplossingsgloeien worden uitgevoerd na het lassen.

Voor Sandvik 2RK65™ wordt een warmte-invoer van <1,0 kJ/mm en een interpass-temperatuur van <100°C (210°F) aanbevolen. Er moet een draadlastechniek worden gebruikt.

Aanbevolen vulmetalen voor temperatuur:

• TIG/GTAW- of MIG/GMAW-lassen
  • ISO 14343 S 20 25 5 Cu L/AWS A5.9 ER385 (bijv. Exaton 20.25.5.LCu)
• MMA/SMAW-lassen
  • ISO 3581 E 20 25 5 Cu N L R/AWS A5.4 E385-16 (bijv. Exaton 20.25.5.LCuR)
  • ISO 14343 S 20 25 5 Cu L wire or strip electrodes are recommended for overlay welding of tube sheets and high-pressure vessels in cases where corrosion resistance, equal to that of Sandvik 2RK65™, is required.