Sanicro® 69: Premium Austenitisch Legering voor Nucleaire Stoomgeneratoren
Sanicro® 69 is een austenitisch nikkel-chroom-ijzerlegering die primair wordt gebruikt voor stoomgeneratoren in kerncentrales (PWR). Voor deze toepassing wordt het in de 'thermisch behandelde' toestand geleverd. Deze behandeling resulteert in chroomcarbieduitzetting aan de korngrenzen zonder significante chroomverarming. De legering heeft een goede structuurstabiliteit en goede lasbaarheid.
Kenmerken voor Stoomgenerator-toepassingen
- Extreem hoge weerstand tegen spanningscorrosiecracking in primaire PWR-wateromstandigheden
- Verbeterde puttingsweerstand in chlooridehoudende oplossingen vergeleken met Legering 600
Overige Kenmerken
- Goede corrosieweerstand in loogomgevingen
- Uitstekende prestaties in salpeterzuuroplossingen
Voor stoomgeneratortoepassingen wordt Sanicro® 69 geleverd aan de meest strikte individuele specificaties om maximale betrouwbare prestaties in kerncentrales te garanderen.
Eigenschappen
Algemeen
| Eigenschap | Temperatuur | Waarde |
|---|---|---|
| Dichtheid | 23,0 °C | 8,12 g/cm³ |
Mechanisch
| Eigenschap | Temperatuur | Waarde | Opmerking |
|---|---|---|---|
| Elasticiteitsmodulus | 20,0 °C | 210 GPa | |
| 100,0 °C | 206 GPa | ||
| 200,0 °C | 201 GPa | ||
| 300,0 °C | 195 GPa | ||
| 400,0 °C | 189 GPa | ||
| 500,0 °C | 182 GPa | ||
| 600,0 °C | 174 GPa | ||
| Rek | 23,0 °C | 30 % | min. |
| Hardheid, Vickers | 23,0 °C | 160 [-] | |
| Treksterkte | 20,0 °C | 585 MPa | min. |
| 100,0 °C | 550 MPa | min. | |
| 200,0 °C | 510 MPa | min. | |
| 300,0 °C | 495 MPa | min. | |
| 400,0 °C | 490 MPa | min. | |
| 500,0 °C | 480 MPa | min. | |
| 600,0 °C | 440 MPa | min. | |
| 700,0 °C | 340 MPa | min. | |
| Rekgrens Rp0.2 | 20,0 °C | 240 MPa | Hogere waarden voor stoomgeneratorbuizen in thermisch behandelde toestand haalbaar (280 MPa bij 20°C) |
| 100,0 °C | 220 MPa | Hogere waarden voor stoomgeneratorbuizen in thermisch behandelde toestand haalbaar (280 MPa bij 20°C) | |
| 200,0 °C | 190 MPa | Hogere waarden voor stoomgeneratorbuizen in thermisch behandelde toestand haalbaar (280 MPa bij 20°C) | |
| 300,0 °C | 187 MPa | Hogere waarden voor stoomgeneratorbuizen in thermisch behandelde toestand haalbaar (280 MPa bij 20°C) | |
| 400,0 °C | 184 MPa | Hogere waarden voor stoomgeneratorbuizen in thermisch behandelde toestand haalbaar (280 MPa bij 20°C) | |
| 500,0 °C | 180 MPa | Hogere waarden voor stoomgeneratorbuizen in thermisch behandelde toestand haalbaar (280 MPa bij 20°C) | |
| 600,0 °C | 175 MPa | Hogere waarden voor stoomgeneratorbuizen in thermisch behandelde toestand haalbaar (280 MPa bij 20°C) | |
| 700,0 °C | 150 MPa | Hogere waarden voor stoomgeneratorbuizen in thermisch behandelde toestand haalbaar (280 MPa bij 20°C) | |
| Charpy-slagzenergie | Aangezien Sanicro® 69 een volledig austenitische legering is, bezit het goede zwaarte tot -196°C (-320°F) | ||
Thermisch
| Eigenschap | Temperatuur | Waarde | Opmerking |
|---|---|---|---|
| Uitdingscoëfficiënt | 100,0 °C | 1,35E-5 1/K | voor 30°C tot genoemde temperatuur |
| 200,0 °C | 1,4E-5 1/K | voor 30°C tot genoemde temperatuur | |
| 300,0 °C | 1,45E-5 1/K | voor 30°C tot genoemde temperatuur | |
| 400,0 °C | 1,5E-5 1/K | voor 30°C tot genoemde temperatuur | |
| 500,0 °C | 1,55E-5 1/K | voor 30°C tot genoemde temperatuur | |
| 600,0 °C | 1,55E-5 1/K | voor 30°C tot genoemde temperatuur | |
| Specifieke warmte | 23,0 °C | 460 J/(kg·K) | |
| 100,0 °C | 480 J/(kg·K) | ||
| 200,0 °C | 495 J/(kg·K) | ||
| 300,0 °C | 505 J/(kg·K) | ||
| 400,0 °C | 510 J/(kg·K) | ||
| 500,0 °C | 520 J/(kg·K) | ||
| 600,0 °C | 580 J/(kg·K) | ||
| Warmteleidingscoëfficiënt | 23,0 °C | 11 W/(m·K) | |
| 100,0 °C | 13 W/(m·K) | ||
| 200,0 °C | 14 W/(m·K) | ||
| 300,0 °C | 16 W/(m·K) | ||
| 400,0 °C | 18 W/(m·K) | ||
| 500,0 °C | 19 W/(m·K) | ||
| 600,0 °C | 23 W/(m·K) |
Elektrisch
| Eigenschap | Temperatuur | Waarde |
|---|---|---|
| Elektrische weerstand | 20,0 °C | 1,11E-6 Ω·m |
| 100,0 °C | 1,14E-6 Ω·m | |
| 200,0 °C | 1,18E-6 Ω·m | |
| 300,0 °C | 1,22E-6 Ω·m | |
| 400,0 °C | 1,24E-6 Ω·m |
Chemische Samenstelling
| Element | Waarde | Opmerking |
|---|---|---|
| Aluminium | 10 % | |
| Koolstof | 0,02 % | |
| Chroom | 30 % | |
| Cobalt | 0,05 % | Lagere gehaltes kunnen na overeenstemming worden gespecificeerd. |
| IJzer | Rest | |
| Mangaan | 0,5 % | max. |
| Nikkel | 60 % | |
| Fosfor | 0,02 % | max. |
| Silicium | 0,5 % | max. |
| Zwavel | 0,015 % | max. |
Technologische Eigenschappen
Toepassingsgebieden
- Stoomgeneratoren in kerncentrales
- Installaties in contact met salpeterzuur bij verhoogde temperaturen
- Apparatuur met hoge weerstand tegen oxidatie, verkooling en nitreren
- Installaties blootgesteld aan loogoplossingen bij hoge temperatuur
Certificeringen
- ASME Boiler and Pressure Vessel Code Case N-20 en N-474
- AFCEN RCCM M4105
Koudvormen
De uitstekende vormbaarheid van Sanicro® 69 staat koudbuigen tot zeer kleine buigradii toe. Aanvellen is normaal niet nodig na koudbuigen vanwege de hoge spanningscorrosiecracking-weerstand van Sanicro® 69.
Corrosie-eigenschappen
Spanningscorrosiecracking
De thermisch behandelde toestand van Sanicro® 69 is specifiek ontwikkeld om spanningscorrosiecracking in stoomgeneratoromgevingen in kerncentrales te weerstaan. Dit is bevestigd door laboratorium SCC-testen in zuiver water (minder dan 5 ppm zuurstof, 4-5 ppm waterstof toegevoegd) bij 365°C (690°F).
Geen spanningscorrosiecracking ontwikkelde zich in Sanicro® 69 gedurende de volledige testperiode van 33.000 uur. Legering 600 begon na 200 uur te kraken.
Interkristallijne corrosie
Sanicro® 69 heeft goede weerstand tegen interkristallijne corrosie in zowel de thermisch behandelde als de oplossingsgeloven toestand. Typische corrosiesnelheden in de Huey-test (65% HNO₃, 5 × 48u, ASTM A262 Praktijk C) zijn 0,06 mm/jaar (2,4 mpy).
Algemene corrosie
Sanicro® 69 en Legering C-276 zijn gecorrosiegetest in 20% HNO₃ + 4% HF bij 65°C (150°F). Sanicro® 69 had een corrosiesnelheid van 0,625 mm/jaar (24,6 mpy) terwijl Legering C-276 een corrosiesnelheid van 23,7 mm/jaar (933 mpy) ondervond.
Expanderen
Sanicro® 69 wordt op dezelfde manier in buizenplaten geëxpandeerd als standaard austenitische roestvrije stalen.
Warmtebehandeling
Voor stoomgeneratortoepassingen worden de buizen geleverd in de thermisch behandelde toestand. Dit betekent blootstelling aan ongeveer 720°C (1330°F) voor normaal 10 uur. Voorafgaand aan de thermische behandeling worden de buizen oplossingsgeloven bij ongeveer 1100°C (2010°F) voor enkele minuten.
Voor andere toepassingen worden de buizen geleverd in de oplossingsgeloven toestand. Als extra oplossingsgloven na verdere bewerking nodig is, wordt de volgende procedure aanbevolen:
1050-1150°C (1920-2100°F), 1-10 minuten, snelle afkoeling in lucht of water.
Vormen van levering
Naadloze buis en pijp worden geleverd in de afmetingsreeks van 1/4" B.D. (6,35 mm) tot 4" B.D. (101,6 mm) in wanddikte van 0,030" (0,9 mm) tot 1" (25,4 mm).
Buis en pijp worden geleverd in de oplossingsgeloven en gebeizde toestand.
PWR-stoomgeneratorbuizen worden geleverd in de helder gegloeide en thermisch behandelde toestand. De thermische behandeling omvat een behandeling in vacuümovens bij ongeveer 720°C (1330°F) voor normaal 10 uur.
Lassen
De lasbaarheid van Sanicro® 69 is goed. Geschikte smeltlasmethoden zijn handmetaalbooglassen (MMA/SMAW) en gasbeschermde booglassen, met de TIG/GTAW-methode als eerste keuze.
Voor Sanicro® 69 worden warmteinvoer van <1,0 kJ/mm en tussentemperatuur van <100°C (210°F) aanbevolen. Een snaardlastechniek moet worden gebruikt.
Aanbevolen vultmetalen:
- TIG/GTAW of MIG/GMAW-lassen:
- ISO 18274 S Ni 6052 / AWS A5.14 ERNiCrFe-7 (bijv. Exaton Ni68HP)
- MMA/SMAW-lassen:
- ISO 14172 E Ni 6152 / AWS A5.11 ENiCrFe-7 (bijv. Exaton Ni69)
Oplassen:
- ISO 18274 S Ni 6043 / AWS A5.14 ERNiCrFe-14 (bijv. Exaton Ni69HPQ) strip-elektrode wordt aanbevolen voor oplassen van buizenplaten en hoge-druk vaten in gevallen waar corrosieweerstand, gelijk aan die van Sanicro® 69, vereist is.
Datasheet bijgewerkt 07-05-2020 13:07 (vervangt alle eerdere edities)
Metaal
- Zirconium in Kernreactoren: Het Essentiële Mantelmetaal
- Titaan in de Luchtvaart: Sleuteltoepassingen & Prestatievoordelen
- Zeldzame Aardmetalen: Toekomstige Uitdagingen en Strategieën voor Duurzaamheid
- Tungsten-Zilver vs. Tungsten-Koper Legeringen: Belangrijke Verschillen & Toepassingen
- Hoogpresterende Ti-Al-Nb-Zr-Mo Legering voor Diepe Duikboot-hulzen
- W-Ag Legering: Sleutel-eigenschappen en Industriële Toepassingen
- Tungstenlegering: De Ultieme Vorkhef Gegengewicht Oplossing
- Sanicro 61: Hoogtemperatuur nikkel-chroom legering voor corrosieweerstand
- Sanicro® 70: Hoogtemperatuur-austenitisch nikkel-chroom-ijzerlegering met superieure weerstand tegen koolstofopname en spanningcorrosiecraking
- Sanicro® 35: Premium corrosiebestendig roestvrij staal voor mariene en zware chemische omgevingen
- Sanicro® 69: Premium Austenitisch Legering voor Nucleaire Stoomgeneratoren