Sandvik 2RE10: Premium Austenitisch Roestvrij Staal voor Superieure Corrosieweerstand in Salpeterzuur

Eigenschappen

Algemeen

Mechanisch

Thermisch

Elektrisch

Chemische samenstelling

Technologische eigenschappen

Toepassingsgebieden

Sandvik 2RE10 is zeer geschikt voor warmtewisselaarbuizen en pijpen in processen die salpeterzuur behandelen, bijvoorbeeld de productie van salpeterzuur, acrylvezels, ammonianitraat en de herverwerking van kernreactorbrandstof. Uitgebreide praktijkervaring in dergelijke toepassingen heeft de superioriteit van Sandvik 2RE10 ten opzichte van standaardstalen zoals ASTM 304L en ASTM 329 bevestigd.

Uitlaatgas-voorverhiters: De hoofdoorzaak van zeer corrosieve omstandigheden in uitlaatgas-voorverhiters is dat druppels salpeterzuur meegesleept worden in het uitlaatgas vanuit de absorptietoren. Wanneer dit gas de verheater binnenkomt, neerslaan de druppels op de warme buiswand en beginnen te koken. De temperatuur van het verwarmingsmedium, meestal heet procesgas of stoom, kan zeer hoog zijn. In dit type omstandigheden neigt ASTM 304L tot een korte levensduur. Buizen en buisplaten geproduceerd in Sandvik 2RE10 worden aanbevolen voor een lange levensduur.

Koelers/condensatoren: In koelers/condensatoren treedt corrosie normaal op aan de instroomkant, waar de eerste condensaat wordt gevormd. Als herkokend van de eerste condensaat optreedt, worden de corrosieve omstandigheden zeer zwaar, wat leidt tot het type aanval geïllustreerd in figuur 5. Dit typische corrosieprobleem kan eenvoudig worden gedetecteerd. Door over te schakelen naar Sandvik 2RE10 zal de levensduur aanzienlijk langer zijn dan bijvoorbeeld bij ASTM 304L.

Certificeringen

Goedkeuringen: ASME Code Case 2591. Sectie VIII, Afdeling 1

Koud vervormen

Corrosie-eigenschappen

Algemene corrosie: Sandvik 2RE10 is ontwikkeld om corrosieproblemen in salpeterzuurdienst te bestrijden. Dankzij zijn hoge chroomgehalte en lage onzuiverheden heeft het aanzienlijk betere weerstand tegen salpeterzuur dan stalen van het type ASTM 304L, geïllustreerd door het isocorrosiediagram, figuur 1. In dergelijke toepassingen is Sandvik 2RE10 verreweg superieur aan ASTM 304L, ASTM 321 en ASTM 329. De corrosiesnelheden van deze nuance in 65% salpeterzuur (Huey-test) worden vergeleken in figuur 2.

Sandvik 3R12 is de Sandvik-versie van ASTM 304L. Resultaten worden gepresenteerd van tests van oplossingsaangezet materiaal (de leveringstoestand) en ook materiaal in een gevoelig gemaakte toestand 650°C (1202°F) gedurende 1 uur. ASTM 329 werd gevoelig gemaakt bij 650°C (1202°F) gedurende slechts 5 min.

Spanningscorrosiecracking (SCC): Het hogere nikkelgehalte maakt Sandvik 2RE10 iets beter bestendig tegen spanningscorrosiecracking (SCC) dan conventionele austenitische roestvijstalen, zoals ASTM 304L.

Interkristallijne corrosie: Sandvik 2RE10 is hoogst bestendig tegen interkristallijne corrosie zelfs na langdurige gevoeligmaking. Figuur 3 toont de resultaten van Huey-testen (koken in 65% salpeterzuur gedurende 5x48 uur) gevoelig gemaakte monsters van Sandvik 2RE10 en een staal van het type ASTM 304L. De lage neiging tot gevoeligmaking is een voordeel bij ingewikkelde lasoperaties.

Bij leveringstests, door middel van de Huey-test, is de gegarandeerde maximale corrosiesnelheid voor Sandvik 2RE10 0,12 mm/jaar (5 mpy) in de oplossingsaangezette toestand, en 0,20 mm/jaar (8 mpy) na gevoeligmaking bij 675°C (1250°F). Nog lagere waarden kunnen bij overeenstemming in bepaalde gevallen worden gegarandeerd. Figuur 3 toont aan dat gevoeligmaking de corrosiesnelheid in Huey-testen niet aanzienlijk verhoogt, terwijl de corrosiesnelheid voor ASTM 304L significant toeneemt.

Putcorrosie: Sandvik 2RE10 heeft aanzienlijk hogere putcorrosieweerstand dan ASTM 304L en is ook superieur aan ASTM 329, geïllustreerd door figuur 4.

Warmtebehandeling

Buizen worden in de warmtebehandelde toestand geleverd. Indien een andere warmtebehandeling nodig is, door verdere verwerking, wordt het volgende aanbevolen.

Spanningsverlichting: 850–950°C (1560–1740°F), 10–15 minuten, snelle afkoeling in lucht. Alternatief 1000–1050°C (1830–1920°F), ongeveer 1 minuut, snelle afkoeling in lucht.

Oplossingsaanlaten: 1000–1100°C (1830–2010°F), 5–20 minuten, snelle afkoeling in lucht of water.

Overig

Vormen van levering:

Buizen en pijpen worden geleverd in afmetingen tot 80 mm (3,15 inch) buitendiameter in de oplossingsaangezette en wit-gepickelde toestand of in de helder-aangezette toestand.

Sandvik 2RE10 wordt ook geleverd in de vorm van:

• Beklede elektroden
• Platen en bladen
• Staafstaal (nuance Sandvik 2RE69)

Lassen

De lasbaarheid van Sandvik 2RE10 is goed. Geschikte smeltlasmethoden zijn handmetaallaas (MMA/SMAW) en gasbeschermde booglas, met de TIG/GTAW-methode als eerste keuze.

In gemeen met alle volledig austenitische roestvijstalen heeft Sandvik 2RE10 een lage warmteleidingscoëfficiënt en hoge thermische uitzetting. Lasplannen moeten daarom zorgvuldig van tevoren worden geselecteerd, zodat vervormingen van de gelaste verbinding worden geminimaliseerd. Als resterende spanningen een probleem zijn, kan oplossingsaanlaten na het lassen worden uitgevoerd.

Voor Sandvik 2RE10 worden warmte-invoer van <1,0 kJ/mm en tussenlaagtemperatuur van <100°C (210°F) aanbevolen. Een snaardraai-lasertechniek moet worden gebruikt.

Aanbevolen vulafstootmetalen:

• TIG/GTAW of MIG/GMAW lassen
  • 25.20.L (bijv. Exaton 25.20.L)
  • ISO 14343 S 25 22 2 N L (bijv. Exaton 25.22.2.LMn)
• MMA/SMAW lassen
  • ISO 3581 E 25 22 2 N L B (bijv. Exaton 25.22.2.LMnB)
  • ISO 14343 S 25 22 2 N L draad of strip elektroden worden aanbevolen voor oplassen van buisplaten en hoge-drukvaten in gevallen waar corrosieweerstand, gelijk aan die van Sandvik 2RE10, vereist is.