Sanicro® 35

Door de extreem goede pitting en spleetcorrosie eigenschappen is Sanicro® 35 bijzonder geschikt voor toepassingen waarbij zeewater wordt gebruikt voor koeling of verwarming. Sanicro® 35 heeft ook een hoge weerstand tegen algemene corrosie in zure omgevingen, waardoor het geschikt is voor een verscheidenheid aan toepassingen.

Goedkeuringen:

De kracht die nodig is voor het buigen van Sanicro® 35 is hoger dan die voor standaard austenitisch roestvast staal, wat een natuurlijk gevolg is van de hogere vloeigrens. De uitstekende vervormbaarheid van de hardmetaalsoort maakt koudbuigen tot kleine buigradii mogelijk.

Algemene corrosie:Sanicro® 35 is goed bestand tegen zoutzuur in vergelijking met roestvast staal met een lager chroom- en molybdeengehalte en kan daarom nuttig zijn in omgevingen waar zoutzuur aanwezig is. Zie figuur 1.

Sanicro® 35 heeft een hoge weerstand tegen zwavelzuur en salpeterzuur. Isocorrosiediagrammen zijn te zien in Afbeelding 2 en Afbeelding 3.

Sanicro® 35 presteert ook goed in mengsels van mierenzuur en azijnzuur, zie tabel 1.

Tabel 1. Corrosiesnelheid van Sanicro® 35 in mengsels van azijnzuur (CH COOH) en mierenzuur (HCOOH) bij kookomstandigheden.

Sanicro® 35 presteert ook goed in alkalische omstandigheden en vertoont een hoge corrosieweerstand in bijtende oplossingen, zie tabel 2.

Tabel 2. Corrosiesnelheid van Sanicro® 35 in natriumhydroxide (NaOH) bij verschillende concentraties en temperaturen.

Putcorrosie:Een van de belangrijkste voordelen van Sanicro® 35 is dat het uitstekend bestand is tegen putcorrosie. De weerstand tegen putcorrosie komt van het hoge gehalte aan chroom, molybdeen en stikstof. Het PREN-nummer kan worden gebruikt om legeringen te vergelijken en te rangschikken met betrekking tot de chemische samenstelling en de mogelijkheid om pitting tegen te gaan.

De PRE wordt gedefinieerd als, in gewicht-%

PRE =%Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N

De nominale PREN-waarde voor Sanicro® 35 is ~52, vergelijkbaar met de nikkellegering Sanicro 625 (Alloy 625). Dit is beduidend hoger dan b.v. de PREN-waarden voor super duplex en 6 Mo austenitische kwaliteiten die vaak worden gebruikt in zeewatertoepassingen. Ter referentie:Sandvik SAF 2507 en Sandvik 254 SMO hebben een minimale PREN-waarde van 42,5.

De kritische puttemperatuur (CPT) is bepaald in 6% FeCl volgens ASTM G48 praktijk C. De CPT is ook bepaald in een potentiostatische test in een 3M MgCl-oplossing. De test werd uitgevoerd in een gemodificeerde ASTM G150-test waarbij de oplossing werd veranderd van 1M NaCl om de CPT-meting van hooggelegeerde materialen mogelijk te maken. De gemeten CPT-waarden zijn te zien in Tabel 3.

Tabel 3. CPT-waarden voor Sanicro® 35 vergeleken met Sandvik 254 SMO. De CPT werd gemeten op coupons met P120-oppervlak voor de ASTM G48-test en P600-oppervlak voor de G150-mod. testen.

Corrosiebestendigheid van de spleet is even belangrijk als weerstand tegen putcorrosie, aangezien spleten zelden volledig kunnen worden vermeden. Sanicro® 35 heeft een uitstekende weerstand tegen spleetcorrosie in chloride-omgevingen. De kritische spleettemperatuur (CCT) is bepaald door potentiostatische tests in 1M NaCl volgens de standaard ASTM G150 en door onderdompelingstesten in 6% FeCl-testoplossing aangezuurd met HCl volgens ASTM G48, zie tabel 4.

Tabel 4. CCT-waarden voor Sanicro® 35 vergeleken met sommige legeringen volgens verschillende testmethoden. De toegepaste potentiaal was 700 mV vs. SCE volgens ASTM G150. Platte coupons zijn getest met oppervlakken die nat zijn geslepen met P600 korrelpapier voor de ASTM G150-test en met P120 voor de ASTM G48-tests.

Testen in zeewater:Versnelde laboratoriumtests zijn erg goed voor het rangschikken van verschillende legeringen, maar echte omgevingstests zijn ook waardevol. Materialen worden vaak gebruikt in een zeewateromgeving die voor veel legeringen zeer corrosief is. Sanicro® 35 is 90 dagen getest in natuurlijk zeewater van 30°C waar een biofilm actief is en ook in 0,5 ppm gechloreerd zeewater bij verhoogde temperaturen.

Tabel 5. Vlakke monsters met oppervlakken die zijn geslepen met P120 korrelpapier, getest in echt zeewater.

Spanningscorrosiescheuren:Gewone austenitische staalsoorten van het ASTM 316-type zijn gevoelig voor chloride-geïnduceerde spanningscorrosiescheuren (SCC) in chloridelageroplossingen bij temperaturen boven ongeveer 60°C (140°F). Deze gevoeligheid neemt af met toenemend nikkelgehalte. Chroomgehaltes van meer dan 20% kunnen ook gunstig zijn. Sanicro® 35 heeft een uitstekende weerstand tegen SCC. Dit wordt aangetoond in Tabel 6, die de resultaten toont van SCC-tests in een 40% calciumchloride-oplossing. De kwaliteit vertoonde geen barsten of corrosie na 500 uur constante belastingtests, wat overeenkomt met 90% van de werkelijke treksterkte bij 100°C. Opgemerkt moet worden dat de hoge belasting van 90% van UTS natuurlijk plastische vervorming van de monsters veroorzaakt.

Tabel 6. Resultaat van spanningscorrosie-scheurtest van verschillende legeringen in belucht 40% CaCl, bij 100°C (210°F), pH 6,5.

Sanicro® 35 heeft geen last van SCC in een NACE MR 0175 / ISO 15156 Test Level VI-omgeving. Slow strain rate testing (SSRT) werd uitgevoerd op koud bewerkt Sanicro® 35 materiaal (140 ksi en 180 ksi), volgens NACE TM0198. De omgeving had partiële drukken van 500 psia HS en 500 psi CO. Als testoplossing werd 20 gew.% natriumchloride gebruikt en de temperatuur was 175°C ± 3°C. Voor zowel de 140 ksi- als de 180 ksi-materialen werden twee monsters getest in de corrosieve omgeving en één in stikstof. Alle tests werden uitgevoerd bij dezelfde basislijntemperatuur. Beide materialen vertonen ductiele breuken met verhoudingen van ≥92% voor tijd tot bezwijken, rek tot bezwijken, plastische belasting tot bezwijken en vermindering van het oppervlak in vergelijking met een inerte omgeving, wat aangeeft dat er geen SCC is.

Waterstofbrosheid:Sanicro® 35 is zoals verwacht uitstekend bestand tegen waterstofbrosheid omdat het een hoge austenitische fasestabiliteit heeft. Sanicro® 35 is geen door precipitatie geharde kwaliteit die waterstofbrosheid kan ondergaan.

Sanicro® 35 in oplossing gegloeid materiaal ondervond geen barsten bij constante belastingtests bij 4°C in 3% NaCl bij -1050 mV bij twee verschillende belastingen die aanwezig zijn in Tabel 7. Dit geeft aan dat de legering niet vatbaar is voor waterstofbrosheid en een haalbare optie is voor onderzeese toepassingen.

Tabel 7. Sanicro® 35-resultaten van testen met constante belasting bij 4°C in 3% NaCl bij -1050 mV SCE

Sanicro® 35 can be expanded into tube sheets in the same way as standard austenitic stainless steels.

Tubes are delivered in solution annealed condition. If additional heat treatment is needed after further processing, please contact Sandvik.

Leveringsvormen:

Sanicro® 35 can be supplied as seamless tube and pipe.

The weldability of Sanicro® 35 is good and a suitable method for fusion welding is TIG welding (GTAW).

Welding should be undertaken with low heat input, maximum 1.2 kJ/mm, and interpass temperature 100°C maximum. A stringer welding technique should be used. Preheating and post-weld heat treatment are not necessary. To maintain full corrosion resistance of the welded joint, welding must be followed by thorough cleaning to ensure the removal of all oxides and heat tint. Ar+2 %N₂ is recommended as shielding gas and backing gas with TIG welding to achieve the best combination of mechanical properties and corrosion resistance of the welded joints.

Welding of fully austenitic stainless steels and nickel-base alloys often involves the risk of hot cracking in the welded joints if the weldment is under constrain. Sanicro® 35, however, possesses very high purity, and is thereby less prone to hot cracking than most of the nickel-base alloys.

Nickel alloy UNS N06059 (ERNiCrMo-13, NiCr23Mo16) wire or rod is recommended as filler material for gas shielded arc welding. Welding without filler material should be avoided in the as-welded condition.