AISI F255 ve AISI F55 ikisi de süper dubleks paslanmaz çeliktir. Krom, nikel ve molibden seviyeleri birbirine yakındır. Ayrıştıkları yer iki elementtir: F255’in bakırı, F55’in tungsteni.
Bakır mı, tungsten mi?
F255 (1.4507) nominal olarak yaklaşık %2 bakır içerir ve tungsten içermez. Bakır, özellikle sülfürik ve fosforik asit ortamlarında direnç sağlar — Langley Alloys, Rolled Alloys, Industeel ve IMOA bu noktada birleşiyor.
F55 (UNS S32760) ise bakırı %0,50 – 1,00 ile sınırlayıp yerine %0,50 – 1,00 tungsten koyar. Tungstenin amacı çukurcuk direncini artırmaktır — ama aşağıda göreceğiniz gibi bu katkının şartname düzeyinde sayılıp sayılmadığı tartışmalıdır.
Rakamlarla karşılaştırma
| ÖZELLİK | AISI F255 (1.4507) | AISI F55 (S32760) |
|---|---|---|
| ASTM A182 gösterimi | F59 (S32520) veya F61 (S32550) — bkz. aşağı | F55 |
| EN / W.Nr | 1.4507 | 1.4501 |
| Karbon (C) | max %0,030 | max %0,030 |
| Krom (Cr) | %24,00 – 26,00 | %24,00 – 26,00 |
| Nikel (Ni) | %6,00 – 8,00 | %6,00 – 8,00 |
| Molibden (Mo) | %3,00 – 4,00 | %3,00 – 4,00 |
| Bakır (Cu) | nominal ~%2 (alaşım katkısı) | %0,50 – 1,00 |
| Tungsten (W) | yok | %0,50 – 1,00 |
| Azot (N) | %0,20 – 0,30 | %0,20 – 0,30 |
| Mangan (Mn) | max %2,00 | max %1,00 |
| Akma (Rp0,2), çözeltiye alınmış | ≥ 500 MPa (EN 10088-3) | ≥ 550 N/mm² |
| Çekme (Rm), çözeltiye alınmış | 700 – 900 MPa (EN 10088-3) | ≥ 750 N/mm² |
| Kopma uzaması | ≥ %25 | ≥ %25 |
| NACE MR0175 / ISO 15156 | listeli (max 28 HRC) | listeli (max 28 HRC) |
Bileşim: üç ayrı şartname, üç ayrı sınır
Bu kalitenin en büyük tuzağı burada. Aynı ticari ad için üç farklı şartname bandı dolaşımdadır ve bunlar birbirinin yerine geçmez. Aşağıdaki tablo üçünü yan yana koyuyor (ağırlıkça %).
| ELEMENT | EN 1.4507 | UNS S32520 (ASTM A240) | UNS S32550 (ASTM) |
|---|---|---|---|
| Karbon (C) | max 0,030 | max 0,030 | max 0,040 |
| Silisyum (Si) | max 0,70 | max 0,80 | max 1,00 |
| Mangan (Mn) | max 2,00 | max 1,50 | max 1,50 |
| Fosfor (P) | max 0,035 | max 0,035 | max 0,040 |
| Kükürt (S) | max 0,015 | max 0,020 | max 0,030 |
| Krom (Cr) | 24,0 – 26,0 | 24,0 – 26,0 | 24,0 – 27,0 |
| Nikel (Ni) | 6,0 – 8,0 | 5,5 – 8,0 | 4,5 – 6,5 |
| Molibden (Mo) | 3,0 – 4,0 | 3,0 – 4,0 | 2,9 – 3,9 |
| Azot (N) | 0,20 – 0,30 | 0,20 – 0,35 | 0,10 – 0,25 |
| Bakır (Cu) | 1,00 – 2,50 | 0,50 – 2,00 | 1,50 – 2,50 |
| Tungsten (W) | tanımlı değil | tanımlı değil | tanımlı değil |
EN 1.4507 metalurjik olarak S32520’ye yakındır, S32550’ye değil.
Yukarıdaki nikel satırına bakın: 1.4507 (%6,0–8,0) ile S32520 (%5,5–8,0) neredeyse örtüşüyor; S32550 (%4,5–6,5) ise ayrı bir banttır. Azot ve karbon tavanlarında da aynı durum geçerli.
Buna rağmen piyasa 1.4507’yi çoğu zaman S32550 / F61 ile eşleştirir — çünkü stokta bulunan odur. Langley Alloys bunu açıkça söylüyor: S32520 yaygın olarak stoklanmaz; hazır bulunan en yakın kalite S32550’dir. Defence Metal ürün sayfası 1.4507 / UNS S32520 gösterimini kullanır.
Ve bir uyarı daha: ASTM’in kendi spesifikasyonları S32520 için farklı sınırlar veriyor. ASTM A182 (dövme, F59) molibdeni %3,0–5,0 ve bakırı %0,50–3,00’e kadar açarken, ASTM A240 / A276 / A479 aynı UNS için %3,0–4,0 ve %0,50–2,00 diyor. Siparişe hangi ASTM ürün şartnamesine göre çalıştığınızı yazın.
Mekanik değerler — çözeltiye alınmış durum
| ŞARTNAME / ÜRÜN | Rp0,2 min | Rm min | A min | Sertlik maks |
|---|---|---|---|---|
| ASTM A240 levha — S32550 | 550 MPa (80 ksi) | 760 MPa (110 ksi) | %15 | 302 HBW / 32 HRC |
| ASTM A240 levha — S32520 | 550 MPa (80 ksi) | 770 MPa (112 ksi) | %25 | 310 HBW |
| EN 10088-3 çubuk — 1.4507 | 500 MPa | 700 – 900 MPa | %25 | 270 HB |
| ASTM A182 dövme — F61 (2 kuruluş) | 550 MPa (80 ksi) | 750 MPa (109 ksi) | %25 | şart yok |
| ASTM A182 dövme — F59 (3 kuruluş) | 550 MPa (80 ksi) | 770 MPa (112 ksi) | %25 | şart yok |
| ASTM A479 çubuk — S32550 (ASTM metni) | 550 MPa (80 ksi) | 760 MPa (110 ksi) | %15 | 297 HBW |
Uzama farkına dikkat: ASTM A240’ta S32550 için %15, S32520 için %25’tir. Aynı ticari adı taşıyan iki malzeme, aynı standartta farklı uzama şartına tabidir.
NORSOK M-630 şartları
Bu malzemelerin açık deniz işlerinde fiilen satın alındığı şartname NORSOK’tur. Dövme parça (MDS D54) ve çubuk (MDS D57) için şartlar şunlardır (NORSOK M-630 metninin iki ayrı reprodüksiyonundan):
| GEREKLİLİK | DEĞER |
|---|---|
| PREN (= %Cr + 3,3×%Mo + 16×%N) | ≥ 40,0 |
| Isıl işlem | çözeltiye alma tavı + su verme |
| Akma (Rp0,2) min | 550 MPa |
| Çekme (Rm) min | 800 MPa |
| Kopma uzaması min | %15 |
| Charpy-V, −46 °C | 45 J ortalama / 35 J tekil |
| Sertlik | 32 HRC altı (301 HB veya 330 HV10) |
| Ferrit içeriği (ASTM E562) | %35 – 55 |
| Korozyon testi | ASTM G48 Metot A, 50 °C, 24 saat — çukurcuk yok, kütle kaybı < 4,0 g/m² |
NORSOK yalnızca S32550’yi adıyla anıyor.
MDS D54 ve D57 metinlerinde UNS S32520 ve EN 1.4507 geçmez. “1.4507 NORSOK kapsamındadır” ifadesi yalnızca S32550 üzerinden doğrudur.
Bir aritmetik not: ASTM bandının alt köşesi PREN 40’ı tutmaz. S32550’nin alt köşesi (Cr 24,0 + Mo 2,9 + N 0,10) 38,2; S32520’ninki (24,0 + 3,0 + 0,20) 37,1 verir. ASTM’e uygun olmak PREN 40’ı garanti etmez — NORSOK ve markalar bu yüzden ayrıca “PRE ≥ 40” şart koşar ve kendi kimya bantlarını daraltır.
Çözeltiye alma sıcaklığı
S32520 / F59: 1080 – 1120 °C (ASTM A182 metni, IMOA ve Nickel Institute). S32550: 1040 °C (ASTM A479 metni ve IMOA); ASTM A182 grade F61 için 1050 – 1125 °C verilir. Hangi rakam olursa olsun su verme zorunludur — hiçbir şartname havada soğutmaya izin vermez.
Ekşi servis sertlik sınırı da iki ayrı yerden gelir ve çakışmaz: NORSOK 32 HRC altını isterken, NACE MR0175 / ISO 15156 maksimum 28 HRC (270 HB) sınırı koyar (Langley Alloys). ASTM’in 302 HBW tavanına uymak ekşi servis için yeterli değildir.
Bu tablonun okunuşu. Kaynak adı yazılmayan satırlar en az dört bağımsız kuruluşta doğrulanmıştır. Parantez içinde kuruluş adı geçen satırlar daha az sayıda kaynakta bulunabildiği için kaynağıyla birlikte veriliyor. Doğrulayamadığımız hiçbir değer yazılmamıştır.
PREN tartışması — ticari olarak en önemli bölüm
Süper duplekslerde çukurcuk direnci göstergesi PREN’dir. Ama formülde tungstenin sayılıp sayılmayacağı konusunda sektör ikiye bölünmüştür.
Tungstensiz formül (PREN = %Cr + 3,3×%Mo + 16×%N) kullananlar: Outokumpu, Alleima, Industeel, Sandmeyer Steel, ATI, Carpenter Technology, Smiths grubu, Columbia Metals ve — en önemlisi — NORSOK M-630.
Tungstenli formül (PREN = %Cr + 3,3×(%Mo + 0,5×%W) + 16×%N) kullananlar: Rolled Alloys ve IMOA.
Bunun alıcı için anlamı şudur: bu malzemelerin fiilen satın alındığı en yaygın şartname olan NORSOK M-630’un zorunlu PREN ≥ 40 hesabında F55’in tungsteni sayılmaz. “Tungsten sayesinde PREN daha yüksek” argümanı, şartname düzeyinde çoğu zaman geçerli değildir.
Sipariş verirken dikkat
“F255” bir ASTM gösterimi değildir.
“F255” piyasa jargonudur; ASTM A182’de böyle bir harf-numarası yoktur. Bu ticari ad için iki ayrı UNS numarası dolaşımdadır: S32520 (ASTM A182 F59) ve S32550 (F61). Bunlar farklı numaralardır. Defence Metal ürün sayfası 1.4507 / UNS S32520 gösterimini kullanır. Sipariş ve sertifikada malzeme numarasını ve UNS’i açıkça yazın, “F255” ile yetinmeyin.
İki uyarı daha
1. EN 1.4507 ile ASTM numaraları otomatik eşdeğer değildir — özellikle nikel aralıkları neredeyse hiç örtüşmez. Eşdeğerlik tabloları rutin olarak yazılır, ama çift sertifikasyon kendiliğinden gelmez.
2. F55’in tungsteninde alt sınır olduğundan emin olun. Bazı distribütörler tungsteni yalnızca “max %1,00” olarak yayımlıyor; alt sınır yoksa tungsten içermeyen bir S32760 teslim edilebilir. Siparişe “W %0,50 – 1,00” yazın.
Üst sıcaklık sınırı
Süper dubleksler yüksek sıcaklık alaşımı değildir. Yayımlanan üst servis sıcaklıkları 270 – 316 °C bandında dağılır (Industeel 270 °C, Langley 275 °C, Rolled Alloys 300 °C, IMOA/ASME 315 °C). Sebep, ferrit fazındaki alfa-prime çökelmesinin (“475 °C kırılganlığı”) tokluğu düşürmesidir.
Hangisi nerede?
F255: gübre tesisleri, fosforik ve sülfürik asit prosesleri, baca gazı kükürt giderme, kağıt hamuru, tuzdan arındırma, pompa ve vanalar, deniz pervaneleri ve şaftları.
F55: petrol-gaz prosesi ve deniz suyu sistemleri, denizaltı sistemleri, vanalar, manifoldlar, flanşlar ve cıvatalar, madencilik.
Kısaca: asit ortamı varsa bakır (F255), deniz suyu sistemi ise F55 tarafına bakılır.
Gösterimler, standartlar ve AMS karşılıkları
Aynı çelik, hangi sistemde konuştuğunuza göre farklı isimle anılır. Sipariş ve sertifika karışıklıklarının çoğu buradan çıkar, o yüzden kısaca özetleyelim:
- AISI — Amerikan Demir ve Çelik Enstitüsü’nün kalite adlandırmasıdır (410, 316L gibi). Günlük dilde en yaygın kullanılan isimdir, ama tek başına bir satın alma şartnamesi değildir: bileşim ve mekanik şartlar ASTM standartlarında tanımlanır.
- UNS — ASTM ile SAE’nin ortak Birleşik Numaralandırma Sistemi’dir (S41000 gibi). Kuzey Amerika’da sipariş ve sertifikada esas alınan numaradır ve AISI adından daha kesindir.
- W.Nr / EN — Avrupa malzeme numarası (1.4006 gibi) ve EN adı (X12Cr13 gibi). Avrupa’da esas alınan gösterim budur. AISI karşılığıyla çoğu zaman yaklaşık eşdeğerdir; karbon, kükürt veya molibden sınırları sıklıkla farklıdır.
- AMS — SAE’nin havacılık malzeme şartnameleridir. AMS yalnızca bileşimi değil; ergitme yöntemini, ürün formunu, ısıl işlem durumunu ve muayene şartlarını da bağlar. Havacılık ve savunma siparişlerinde belirleyici olan gösterim budur.
| GÖSTERİM | AISI F255 | AISI F55 |
|---|---|---|
| AISI / ticari ad | AISI F255 | AISI F55 |
| EN malzeme no (W.Nr) | 1.4507 | 1.4501 |
| UNS numarası | S32520 | S32760 |
| AMS şartnameleri | — | — |
| Ürün sayfası | AISI F255 teknik sayfası | AISI F55 teknik sayfası |
İki hatırlatma. Birincisi: AMS numarası ürün formuna ve duruma özeldir. Aynı kalitenin çubuk, sac ve dövme için ayrı AMS şartnameleri olabilir; bir AMS numarası talep etmeden önce hangi ürün formunu istediğinizi netleştirin.
İkincisi: yukarıdaki tabloda AISI adı, malzeme numarası, UNS ve AMS bilgileri Defence Metal ürün sayfalarındaki gösterimlerdir. Farklı bir standart baskısına veya farklı bir ürün formuna göre çalışıyorsanız, malzeme numarasını ve şartname baskısını siparişinize açıkça yazın.