UNS S32900 · W.Nr. 1.4460 · ASTM A240 ve A789’da %23,0-28,0 Cr – %2,50-5,00 Ni – %1,00-2,00 Mo – C ≤ %0,08 – Mn ≤ %1,00 – Si ≤ %0,75 – kalan Fe. AZOT ŞARTNAMEDE YOKTUR: ASTM A789 S32900 satırında azot için üç nokta koyar, yani ‘alt sınır yoktur, element analiz edilmek ve raporlanmak zorunda değildir’. BU, 329’U BEŞ KALİTE İÇİNDE AYIRAN TEK EN ÖNEMLİ NOKTADIR. Ferritik-ostenitik (dupleks) paslanmaz çeliktir ve BİRİNCİ NESİL dupleks sınıfındadır; molibdeni ve nikeli modern dupleks kalitelerin altındadır. ÇÖKELME SERTLEŞMEZ, YAŞLANDIRILMAZ; tek ısıl işlemi çözelti tavı + hızlı soğutmadır.
Eski nesil bir dupleks paslanmazdır ve bugün yeni tasarımda modern dupleksin yerine değil, mevcut tesisteki eşdeğer parçanın yenilenmesinde alınır.
Formlar
Yuvarlak çubuk · Lama · Levha · Sac · Boru · Dövme. Tüm formlar sipariş bazlı temin edilmektedir.
Standartlar
AMS YOKTUR. ASTM: A240 / SA-240 (levha, sac, şerit) · A789 / SA-789 (dikişsiz ve dikişli tube) · A790 / SA-790 (dikişsiz ve dikişli pipe). EN: 1.4460. ASTM A276, A479, A182 VE A815’İN KAPSAMINDA DEĞİLDİR — ayrıntı ‘standart_notu’ alanındadır. KAPSAM SINIRI, bu kalitenin en çok gözden kaçan yanıdır: S32900, dupleks çubuk ve dövme tarafındaki modern şartnamelerin HİÇBİRİNDE yoktur.
Artısı
ASTM A240’ta akma minimumu 485 MPa’dır ve bu, aynı tablodaki S32205’in 450 MPa’sının ÜZERİNDEDİR. Yani 329, beş kalite içinde PREN’i en düşük olan olmasına rağmen akma dayanımı bakımından standart dupleks 2205’in gerisinde değildir.
Kaynak
KAYNAK KABİLİYETİ DÜŞÜKTÜR ve bu, 329’un birinci nesil olmasının doğrudan sonucudur. IMOA birinci nesil dupleksler için şunu yazar: ‘These first-generation duplex stainless steels provided good performance characteristics but had limitations in the as-welded condition’ ve sebebini açık koyar: ‘The…
Sınırları
KLORÜRLÜ VE DENİZ SUYU SERVİSİ İÇİN DOĞRU SEÇİM DEĞİLDİR: PREN’i beş kalite içinde en düşüktür (bileşim bandından hesap 26,3-34,6; IMOA tipik 30-31) çünkü azot terimi yoktur. Aynı işte S32205 (taban 34,1) veya süper dupleks kaliteler ayrı değerlendirilir.
KAYNAK YAPILABİLİRLİK: 1.4460 kaynak yapmak mümkündür ve ana malzemeye benzer kaynak sarf malzemeleriyle kaynaklanması gerekmez. Çelik, mümkün olduğunca düşük ısı girdisi ile östenitik malzeme olarak kaynaklanmalıdır. Hem soğuk hem de sıcak şekillendirilebilir. Çeliğin işlenmesi daha kolaydır ve işlenebilirliği önemli ölçüde daha iyidir, ancak 1.4462’den biraz daha kötü korozyon direnci vardır.
İŞLENEBİLİRLİK: 1.4460 duplex çelik kalitesi ( 329 ve SS2324 olarak da bilinir), işlenebilirliği iyileştirilmiş paslanmaz, aside dayanıklı, dubleks bir çeliktir. Çelik işlenebilirlik geliştirildiğinden, kapsamlı işleme ile detayların üretimi için uygundur. Çelik özellikle klorür içeren ortamlarda çok iyi korozyon direncine sahiptir ve çukur korozyonuna, çatlak korozyonuna, gerilme korozyonu çatlamasına ve korozyon yorgunluğuna karşı ekstra dayanıklıdır. Aynı zamanda yüksek mukavemet ve tokluğa sahiptir.
ISIL İŞLEM: Austenitik-ferritik duplex paslanmaz çelik olduğundan, geleneksel ısıl işlem yöntemleri biraz farklılık gösterebilir.
KULLANIM ALANLARI: 1.4460 için bazı tipik uygulama alanları, Pervane ve Pompalama, Pompa ve Valf Parçaları, Pistonlar, Karıştırıcı ve Vidalar
Malzeme Avantajları
Yüksek korozyon direnci: AISI 329, sülfürik asit ve klorürlü çözeltiler gibi agresif ortamlarda mükemmel dayanıklılık gösterir.
Yüksek mukavemet: Ferritik yapı sayesinde, yüksek çekme ve akma dayanımı sağlar.
İyi kaynak yapılabilirlik: Kaynak yapılabilirliği yüksektir, ancak uygun kaynak teknikleri gerektirir.
Yüksek sıcaklık dayanımı: Yüksek sıcaklık koşullarında dayanıklıdır ve yaklaşık 600-650°C’ye kadar kullanılabilir.
DEFENCE METAL
Kimyasal Özellikler
Min.
Max.
Mekanik Özellikler
Değer
C
-
0.05
Tensile Strength (MPa)
650-880
Mn
-
2.00
Proof Stress (MPa)
-
Si
-
1.00
Elongation A50 mm
8-25
P
-
0.035
Hardness Brinell
- Max HB
S
-
0.015
Density
7.70 g/cm3
Cr
25.00
28.00
Melting Point
1350-1510 °C
Ni
4.50
6.50
Modulus of Elasticity
200 Gpa
N
0.05
0.20
Electrical Resistivity
0.55 x10^-6 Ω .m
Mo
1.30
2.00
Thermal Conductivity
25.0 W/m.K
Thermal Expansion
10 x10^-6 /K
STANDARTLAR
1.4460
AISI 329
SS2324
UNS S32900
X3CrNiMoN27-5-2
ASTM A276/ ASME SA-276 Stainless steel bars for general purposes
Yuvarlak çubuk · Lama · Levha · Sac · Boru · Dövme Tüm formlar sipariş bazlı temin edilmektedir.
Ürün Formuna Göre Standartlar
ÜRÜN FORMUNA GÖRE STANDARTLAR
DEFENCE METAL
Ürün formu
Standartlar
Levha
AMS YOK. ASTM A240 / ASME SA-240 · EN 1.4460
Sac ve şerit
AMS YOK. ASTM A240 / ASME SA-240
Dikişsiz ve dikişli pipe
ASTM A790 / ASME SA-790
Dikişsiz ve dikişli tube
ASTM A789 / ASME SA-789
Yuvarlak çubuk ve lama
S32900 İÇİN ŞARTNAME YOK: ASTM A276 ve A479 tablolarında S32900 satırı bulunmaz. Çubuk siparişi kimyasal bileşim ve ısıl işlem şartı ayrıca yazılarak verilmelidir.
Dövme ve flanş
S32900 İÇİN A182 SINIF KODU YOK: ASTM A182’nin dupleks sınıf listesinde (F50, F51, F52, F53, F54, F55, F57, F59, F60, F61, F65) S32900 yoktur.
Fitting (bağlantı parçası)
S32900 ASTM A815 kapsamında DEĞİLDİR.
DEFENCE METAL
Ek bilgiler
AMS notu
Bu alaşım için doğrulanmış bir AMS numarası bulunamamıştır; dört bağımsız kaynak eşiği aşılamadığı için karta AMS numarası yazılmamıştır. Bu haritanın asıl bulgusu AMS’in yokluğu değil, S32900’ün modern dupleks çubuk ve dövme şartnamelerinin KAPSAMINDA OLMAYIŞIDIR.
Kapsam dışı olmak, malzemenin temin edilemeyeceği anlamına gelmez; kabul ölçütünün sözleşmeye ayrıca yazılması gerektiği anlamına gelir.
AISI 329 (UNS S32900 / EN 1.4460), birinci nesil dubleks paslanmazdır. Bugünkü dubleks kalitelerinden onu ayıran tek bir nokta var ve sayfanın tamamı bunun üzerine kuruludur: bilinçli azot ilavesi yoktur. Azot, modern dubleks kalitelerde kaynak ısıl etkilenmiş bölgesinde (ITAB) östenitin yeniden oluşmasını sağlayan elementtir; 329 bu rezerve sahip olmadığı için kaynaklı hâlde ITAB aşırı ferritik kalır.
Ürün Formuna Göre Standartlar · AISI 329 (S32900 / 1.4460)
DEFENCE METAL
Sac · Levha · Şerit
ASTM A240 / A240M (S32900 listelenir). EN tarafında kapsam dışıdır: BS EN 10088-2 güncel dubleks listesinde 1.4460 yer almaz
Çubuk
ASTM A276 / A276M. EN tarafında güncel: BS EN 10088-3, X3CrNiMoN27-5-2 (1.4460) olarak listeler
Dikişsiz tüp (genel amaçlı)
BS EN 10297-2 — 1.4460 güncel: Rp0,2 ≥ 460 MPa, Rm ≥ 620 MPa, A ≥ %20
— (329 için nitelendirilmiş bir AWS dolgu sınıfı doğrulanamadı. Sektör pratiği, daha yüksek alaşımlı ve azot içeren 2209 tipi dolgu kullanmaktır)
Bu tablonun anlamı açıktır: 1.4460, kaynaklı ve basınçlı ürün formlarını yöneten güncel EN standartlarından çıkarılmıştır; yalnızca çubuk ve basınçsız genel amaçlı dikişsiz tüpte güncel kalmıştır. Ayrıca incelenen üç büyük dubleks servis merkezinin (Sandmeyer, Rolled Alloys, Penn Stainless) hiçbiri 329 stoklamamaktadır; hepsi 2101 / 2304 / 2205 / 2507 taşır. 329, bugün yeni imalat için değil, mevcut eski tesislerin eşleştirme ve onarımı için alınan bir kalitedir.
Kimyasal bileşim (ASTM/UNS S32900, gösterge): C ≤%0,08 · Si ≤%0,75 · Mn ≤%1,00 · P ≤%0,040 · S ≤%0,030 · Cr %23,0–28,0 · Ni %2,0–5,0 · Mo %1,00–2,00 · Azot: şartname değeri yok. PREN = %Cr + 3,3×%Mo + 16×%N formülüyle, azot terimi sıfır olduğu için PREN ≈ 26–33 çıkar; karşılaştırma için AISI 318 (2205)‘in PREN’i 35–36‘dır. Kromu 2205 ile örtüşmesine, hatta onu aşmasına rağmen 329’un korozyon direnci yapısal olarak daha düşüktür — fark neredeyse tamamen eksik azottan gelir.
UYARI — bir eşdeğerlik tuzağı. EN 1.4460’ın resmî adı X3CrNiMoN27-5-2‘dir ve adındaki “N” azot anlamına gelir; buna karşılık yayımlanan ASTM/UNS S32900 bileşiminde azot şartnamesi yoktur. Yani “1.4460 = 329 = S32900, birebir aynı” ifadesi göründüğü kadar güvenli değildir. EN 1.4460 malzeme teklif eden bir tedarikçiden döküm analizindeki gerçek azot aralığını isteyin.
Kaynak — Bu Kalitenin Asıl Meselesi
329, İkinci Dünya Savaşı sonrasında yerleşti ve özellikle nitrik asit servisinde eşanjör tüpü olarak yaygın kullanıldı. Ancak kaynaklı durumda aşırı ferrit nedeniyle düşük tokluk ve ana metalden belirgin şekilde düşük korozyon direnci gösterdiği, dubleks imalat literatüründe açıkça kayıtlıdır.
Neden oluyor?
Kaynakta soğuma saniyeler içinde gerçekleşir. Modern dubleks kaliteler (2205 vb.) %0,14–0,20 azot içerir; bu azot, yüksek sıcaklık ferritinden östenitin hızla yeniden çekirdeklenmesini sağlar. Azot rezervi olmayan 329’da ITAB, östenit yeterince oluşamadan soğur ve anormal ölçüde ferritçe zengin kalır. Bunun iki doğrudan bedeli vardır: ferrit daha gevrektir (özellikle düşük sıcaklıkta tokluk düşer) ve dengeli iki fazlı yapının kaybı ile krom nitrür/karbür çökelmesi, çukurcuk ve aralık korozyonu direncini tam da en çok ihtiyaç duyulan yerde — kaynağın kendisinde ve çevresinde — düşürür.
Pratik kurallar
Isı girdisi: dubleks sıcak çatlamaya dirençlidir ve görece yüksek ısı girdisini tolere eder; buna karşılık çok düşük ısı girdisi aşırı ferrit üretir (azot tamponu olmayan birinci nesil kalitelerde bu daha da kötüdür), çok yüksek ısı girdisi ise sigma fazı riski doğurur. Pasolar arası azami sıcaklık: standart dubleks için 150 °C. Ön tav: dubleks için genel olarak önerilmez; en fazla, soğuk ortamda yüzey nemini almak için ~100 °C. Dolgu: dubleks dolgular ana metale göre nikelce %2–4 zenginleştirilir ve daha yüksek alaşımlı dolgular daha düşük alaşımlı dubleks ürünleri kaynatmak için uygundur — bu, 329 için eşleşen dolgu yerine azot içeren 2209 tipi dolgu kullanılması gerektiğine işaret eder. Gerilim giderme ısıl işlemi yapılmaz: dubleks için 315 °C üzerindeki gerilim giderme zararlıdır; ısıl işlem yapılacaksa tam çözelti tavı + su verme olmalıdır.
Isıl İşlem, Talaşlı İmalat ve Şekillendirme
ISIL İŞLEM — ŞEMATİK
DEFENCE METAL
1 · ÇÖZELTİ TAVI + HIZLI SOĞUTMA — tek geçerli ısıl işlem budur
Adım
1 · ÇÖZELTİ TAVI + HIZLI SOĞUTMA — tek geçerli ısıl işlem budur
Özet
Ara fazları katı çözeltiye sokar ve ferrit-östenit dengesini kurar. DAYANIM ARTIRMAZ. Teslim durumu budur.
Sıcaklık
925-955 °C [1700-1750 °F]. ASTM A789 ve ASTM A790 Tablo 1 bu bandı verir. Aynı tablolarda S32205 için 1020-1100 °C, S32750 için 1025-1125 °C, S32760 için 1070-1140 °C yazar — 329’un bandı diğer dördünün TAMAMININ ALTINDADIR. Başka bir bağımsız kaynakta sayısal tav sıcaklığı bulunamadığı için tek bant bu ikisinden alınmıştır.
Süre
Kesitin tamamı sıcaklığa gelene kadar. Dört bağımsız kaynakta sayısal süre bulunamadığı için yazılmamıştır.
Soğutma
HIZLI SOĞUTMA ZORUNLUDUR. ASTM A789 ve A790 şartı ‘rapid cooling in air or water’ diye koyar. Yavaş soğutma parçayı doğrudan sigma bandında bırakır ve hem tokluğu hem korozyon direncini düşürür.
Sonuç sertlik
ASTM A240 tavanı 269 HBW.
DEFENCE METAL
2 · KAYNAK SONRASI — ÇÖZELTİ TAVI TEKRARI NORM SAYILMALIDIR
Adım
2 · KAYNAK SONRASI — ÇÖZELTİ TAVI TEKRARI NORM SAYILMALIDIR
Özet
Birinci nesil dupleks olduğu için kaynaklı durumda ısı tesiri altındaki bölge ana metalin özelliklerine ulaşmaz; çözelti tavının tekrarı bu ailede istisna değil kuraldır.
Sıcaklık
Yukarıdaki 1. kademenin sıcaklığı: 925-955 °C (ASTM A789, A790).
Süre
Kesitin tamamı sıcaklığa gelene kadar; ayrı bir sayısal süre doğrulanamamıştır.
IMOA birinci nesil dupleksler için: ‘The heat-affected zone (HAZ) of welds had low toughness because of excessive ferrite, and significantly lower corrosion resistance than that of the base metal.’
DEFENCE METAL
3 · ARA SICAKLIKTA GERİLME GİDERME — YASAK
Adım
3 · ARA SICAKLIKTA GERİLME GİDERME — YASAK
Özet
Ostenitik paslanmazda alışılmış ara sıcaklık tavı burada uygulanmaz.
Sıcaklık
Yaklaşık 600-1000 °C arası sigma bandıdır, yaklaşık 300-525 °C arası 475 °C gevrekliği bandıdır. İkisinin arasında güvenli bir gerilme giderme penceresi dört bağımsız kaynakla doğrulanamamıştır ve bu yüzden karta SAYI YAZILMAMIŞTIR.
Süre
—
Soğutma
—
Sonuç sertlik
Isıl işlem gerekiyorsa tam çözelti tavı + hızlı soğutma yapılır.
DEFENCE METAL
4 · ÇÖKELME SERTLEŞTİRME — YOKTUR
Adım
4 · ÇÖKELME SERTLEŞTİRME — YOKTUR
Özet
Bu alaşımda H900 / H1025 / H1075 / H1150 benzeri bir yaşlandırma kademesi YOKTUR ve yaşlandırma ile sertleştirilemez.
Sıcaklık
—
Süre
—
Soğutma
—
Sonuç sertlik
IMOA: ‘Duplex stainless steels will not form martensite during cooling. High strength and hardness in a duplex stainless steel are the result of high nitrogen content, the duplex structure itself, and work hardening.’ Mukavemeti artırmanın tek yolu soğuk işlemdir ve soğuk işlem kalıntı gerilme bırakır.
DEFENCE METAL
İKİ AYRI YASAK BANT — (1) sigma ve ara faz çökelmesi, (2) 475 °C gevrekliği
Adım
İKİ AYRI YASAK BANT — (1) sigma ve ara faz çökelmesi, (2) 475 °C gevrekliği
Ne olur
BANT 1 — SİGMA VE ARA FAZ (yaklaşık 600-1000 °C): ferritten sigma, chi ve benzeri ara fazlar çöker. IMOA: ‘The presence of sigma phase decreases the pitting resistance of duplex stainless steels, due to the depletion of chromium and molybdenum in surrounding areas’ ve ‘Toughness and ductility are also sharply reduced when intermetallic phase precipitation occurs.’ IMOA ayrıca ‘Detrimental phases can form in a matter of minutes at the critical temperature’ der — yani bu bant dakikalarla ölçülür, saatlerle değil. BANT 2 — 475 °C GEVREKLİĞİ (yaklaşık 300-525 °C): ferrit içinde alfa-prime (α’) çöker, malzeme sertleşir ve tokluğunu kaybeder. IMOA: ‘Alpha prime can form in the ferrite phase of duplex stainless steels below about 525 °C.’ Bu bant dupleks çeliklerin KULLANIM SICAKLIĞI TAVANINI belirler; IMOA: ‘The upper temperature limit for duplex stainless steel service is controlled by alpha prime formation.’
Kaynağın adlandırmasıyla
SİGMA / ARA FAZ BANDI, hepsi kaynak adıyla: IMOA 700-1000 °C (‘Sigma phase and other intermetallic phases such as chi can precipitate from the ferrite … on cooling too slowly through the temperature range of 700-1000 °C’), 2205 için sigma alanını 700-950 °C verir · Outokumpu 600-1000 °C (‘Intermetallic phases such as sigma phase occurs in the temperature range 600-1000 °C’) · Industeel 1000-600 °C (‘At high temperature: 1000-600 °C (1830-1110 °F), the α phase may transform in α, χ,… intermetallic phases’) · Rolled Alloys 1300-1800 °F, yani 704-982 °C (‘Sigma phase will precipitate upon exposure to temperatures within the 1300-1800 °F range’) · Sandmeyer 1300-1800 °F, yani 704-982 °C. PRATİK ZARF: yaklaşık 600-1000 °C. TEK SAYI YAZILMAMIŞTIR, ORTALAMA ALINMAMIŞTIR. 475 °C GEVREKLİĞİ BANDI, hepsi kaynak adıyla: IMOA 300-525 °C · Rolled Alloys 650-980 °F, yani 343-527 °C (‘Exposure to temperatures in the 650-980 °F range causes the precipitation of alpha prime in the ferritic portion of the material. This phenomenon is also referred to as 885 °F embrittlement’) · Outokumpu 350-500 °C (‘decomposition of ferrite occurs in the range 350-500 °C (475 °C embrittlement)’) · Industeel 300-500 °C (‘At lower temperature (300-500 °C) the α phase transforms in α′ resulting in a hardening’). PRATİK ZARF: yaklaşık 300-525 °C.
Kinetik uyarisi
KİNETİK UYARISI — 329’A ÖZGÜ: bu kalitenin çözelti tavı bandı (ASTM A789 ve A790’da 925-955 °C) sigma bandının tavanına değil, İÇİNE bakar. Modern dupleksler 1020-1140 °C aralığında, yani sigma bandının üstünde tavlanır; 329’da tav sıcaklığı ile yasak bandın arasındaki pay dardır. Buna karşılık 329’un alaşım içeriği (özellikle molibden %1,00-2,00) süper dupleksten düşüktür ve IMOA kuralı şudur: ‘Precipitates tend to form quicker with increasing alloy content.’ Yani çökelme kinetiği S32750 ve S32760’tan yavaştır; bu, dar tav payını telafi eder ama ortadan kaldırmaz. Azot yokluğu ters yönde çalışır: IMOA ‘The addition of nitrogen significantly delays formation of these phases’ der ve 329’da bu geciktirici yoktur.
En sik hata
EN SIK YAPILAN HATA: çözelti tavından sonra yavaş soğutmak veya parçayı fırında bırakıp kendi halinde soğutmak. Rolled Alloys ölçüyü açık koyar: ‘It is important to cool to below 700 °F as quickly as possible. If the cooling rate is too slow, it will lead to decreased corrosion resistance and lowered impact strength.’ IMOA aynı şeyi şöyle yazar: ‘Allowing a plate or a fitting to cool into the 700-980 °C range prior to quenching may lead to the formation of intermetallic phases.’ İKİNCİ HATA: ostenitik paslanmazdaki gibi ara sıcaklıkta gerilme giderme tavı uygulamak — dupleks çelikte bu tav doğrudan sigma bandının içine girer.
Şema şematiktir; zaman ekseni ölçekli DEĞİLDİR. Yayımlanmış bir TTT/CCT eğrisi kullanılmadığı için eğri çizilmemiştir. BU ALAŞIM DUPLEKS (ferritik-ostenitik) PASLANMAZ ÇELİKTİR: ÇÖKELME SERTLEŞMEZ, YAŞLANDIRILMAZ, soğurken martenzite dönüşmez. H900 / H1025 / H1075 / H1150 benzeri bir yaşlandırma kademesi YOKTUR ve yaşlandırma diyagramı çizilmemiştir. IMOA şöyle yazar: ‘Duplex stainless steels will not form martensite during cooling. High strength and hardness in a duplex stainless steel are the result of high nitrogen content, the duplex structure itself, and work hardening.’ Tek geçerli ısıl işlem ÇÖZELTİ TAVI + HIZLI SU VERMEDİR; mukavemet bileşimden, iki fazlı yapıdan ve soğuk işlemden gelir. Şema şematiktir; zaman ekseni ölçekli değildir. Yayımlanmış bir TTT/CCT eğrisi kullanılmamıştır, bu yüzden eğri çizilmemiştir. Kademeler yaşlandırma kademesi DEĞİLDİR; bu alaşım çökelme sertleşmez.
Isıl işlem
Dubleks kaliteler ısıl işlemle sertleştirilemez; mukavemet iki fazlı yapıdan ve azot/arayer sertleşmesinden gelir. Çözelti tavı: dubleks ailesinde asgari tavlama sıcaklıkları kaliteye göre 980–1120 °C bandındadır (329 için kaliteye özgü kesin değer doğrulanamadı — fabrika veri sayfasından teyit edilmelidir). Su verme zorunludur: tavlama sıcaklığından ulaşılabilecek en hızlı soğutma gerekir, çünkü 700–1000 °C bandında sigma ve ilgili intermetalik fazlar dakikalar içinde oluşur; 300–525 °C bandında ise alfa-prime (475 °C kırılganlığı) devreye girer. Yavaş soğutma her iki reaksiyona da zaman tanır ve yapının tokluk/korozyon dengesini bozar. Teslim durumu: EN 10088-3 çubukta +AT (çözelti tavlı).
Talaşlı imalat ve şekillendirme
Dubleks, ostenitik kalitelere göre daha yüksek kesme kuvveti ve daha hızlı takım aşınması gerektirir; korozyon direnci için kükürt bilinçli olarak düşük tutulduğundan talaş kırma da zordur. Pekleşme hızı ostenitiklerle en azından kıyaslanabilir düzeydedir. Kaplamalı karbür uç ve pozitif talaş kırıcı geometri, rijit bağlama, kısa takım çıkması ve planlı takım değişimi önerilir. Soğutma: tornalama ve delmede EP katkılı bol kesme yağı/emülsiyon; frezede talaş atımı için kuru kesme tercih edilir. Şekillendirme: dubleksin uzaması ostenitiklerden düşüktür (tipik %15–30’a karşı ~%40), bu yüzden daha geniş büküm yarıçapı veya ara çözelti tavı gerekir ve geri yaylanma 316L’ye göre belirgin şekilde fazladır.
329: zayıf — ITAB aşırı ferritleşir · 2205: iyi, bunun için tasarlanmıştır
Kullanım sıcaklığı
Dubleks ailesi için ~250–315 °C. Bu bir tokluk sınırıdır, oksidasyon sınırı değildir — 475 °C kırılganlığı (300–525 °C) ve sigma fazı belirleyicidir
Manyetik
Tüm dubleks kaliteler gibi güçlü manyetiktir — ostenitiklerden ayırt etmek için güvenilir bir saha testi
Doğrulanmış tipik uygulama
Nitrik asit servisinde eşanjör tüpü (tarihsel, kaynaklı olarak belgelenmiş). Genel dubleks uygulama listeleri 2205 literatüründen ödünç alınmamalıdır
Sık Sorulan Sorular
Yeni kaynaklı imalatta hâlâ 329 yazılmalı mı, yoksa 2205 mi doğru seçim?
Yeni kaynaklı iş için doğru seçim 2205’tir ve gerekçe itibar değil, belgelenebilir standart verisidir: güncel EN 10088 ailesi 1.4460’ı dikişli tüp (EN 10296-2), basınç amaçlı dikişsiz tüp (EN 10216-5) ve alın kaynaklı bağlantı parçası (EN 10253-3/-4) standartlarından çıkarmıştır; 2205 bunların hepsinde güncel kalmıştır. İncelenen üç büyük dubleks servis merkezinin hiçbiri 329 stoklamaz. Dubleks imalat literatürü 329’un kaynaklı ITAB’ını düşük tokluklu ve ana metalden düşük korozyon dirençli olarak tanımlar; kusurun kökeni alaşımın azotsuz oluşudur. 329’u yalnızca mevcut bir tesisin eşleştirme veya onarım işinde yazın; yeni her iş için 2205 (hafif servislerde 2304) güncel, standartlarca desteklenen ve stoktan bulunabilen seçenektir.
Azot içeriği bu kalitede neden bu kadar önemli?
Azot, dubleks bir alaşımın kaynak ITAB’ında östenit yeniden oluşumunu yeterince hızlı kılan elementtir — orada soğuma saniyeler içinde olur. 2205 gibi modern kaliteler tam da bu yüzden %0,14–0,20 azot taşır; 329 ise bu metalurjinin standart pratik hâline gelmesinden önce geliştirildiği için hiç azot şartnamesi içermez. Pratik sonuç şudur: 329’un kaynaklı ITAB’ı anormal ölçüde ferritçe zengin kalır, ölçülebilir biçimde daha düşük tokluk ve daha düşük korozyon direnci verir. Bu, sayısal olarak da görülür: 329’un doğrulanmış bileşimiyle PREN ≈26–33, 2205’in ise 35–36’dır; aradaki fark neredeyse tamamen formüldeki eksik 16×%N teriminden gelir — 329’un krom aralığı 2205’inkiyle örtüşmesine, hatta onu aşmasına rağmen.
Sigma fazı / kırılganlık sıcaklık sınırı pratikte neyi eler?
Dubleks çelikler 300 °C kadar düşük sıcaklıklarda alfa-prime oluşumuyla kırılganlaşmaya başlar; sürekli servis tavanı kaliteye ve kaynak durumuna göre yaklaşık 250–315 °C olarak verilir. Bu bir tokluk sınırıdır, oksidasyon sınırı değildir — yani malzeme gözle görülür şekilde bozulmadan çok önce devreye girer. Pratikte bu, sürekli olarak yaklaşık 300 °C üzerinde çalışan hiçbir proses akışında dubleks (329 dâhil) kullanılamayacağı anlamına gelir: yüksek sıcaklık buharı, sıcak proses akışkanları ve 300–525 °C bandında oyalanan sıcaklık dalgalanmaları bu kapsamdadır; bu bantta kesikli kalmak bile tokluğu düşürür. Bu servisler için doğru şartname ostenitik veya özel yüksek sıcaklık alaşımıdır — dubleksin mukavemeti ve klorür direnci kâğıt üzerinde ne kadar çekici görünürse görünsün.
MUKAVEMET DEĞERLERİ
DEFENCE METAL
Koşul
Sertlik
Akma MPa
Çekme MPa
Uzama
ASTM A240 / ASME SA-240 · levha, sac, şerit
269 HBW maks.
485
620
%15
ASTM A790 / ASME SA-790 · dikişsiz ve dikişli pipe
—
485
620
%20
ASTM A789 / ASME SA-789 · dikişsiz ve dikişli tube
—
485
620
%20
TÜM SATIRLAR ŞARTNAME MİNİMUMUDUR ve oda sıcaklığı içindir; tipik değer DEĞİLDİR, hesaba tipik değer konmaz. Bu alaşım ÇÖKELME SERTLEŞMEDİĞİ İÇİN satırlar yaşlandırma koşuluna göre değil, ŞARTNAME ve ÜRÜN FORMUNA göre ayrılmıştır; H900 / H1075 benzeri bir koşul sütunu YOKTUR. Aynı UNS için farklı şartnameler farklı minimum verebilir; bu, malzemenin değil, numune geometrisi ve kabul ölçütünün farkıdır. SOĞUK İŞLENMİŞ TEMPERLER, aksi belirtilmedikçe, bu tabloya ALINMAMIŞTIR. Tüm satırlar şartname minimumudur; tipik değer değildir. S32900 için çubuk ve dövme satırı YOKTUR: ASTM A276, A479, A182 ve A815 bu UNS’yi kapsamaz. Akma minimumu (485 MPa) S32205’inkinden (450 MPa) yüksektir; bu, 329’u daha iyi bir kalite yapmaz — sıralamayı PREN verir.
BEŞ DUPLEKS / SÜPER DUPLEKS KALİTENİN PREN’E GÖRE KARŞILAŞTIRMASI
ÇUKURCUK DİRENCİ EŞDEĞER SAYISI (PREN). Sıralamayı veren büyüklük budur; akma veya çekme dayanımı değildir.
A · PREN — ASTM A240 bileşim bandından hesaplanmış (AYNI FORMÜL, AYNI TABLO)
ASTM A240 / ASME SA-240 bileşim tablosu. Beş UNS de bu tablodadır. Sayılar hesaptır, ölçüm değildir.
DEFENCE METAL
Ölçüt
Ölçüt
Bilesim a240
Bilesim a240
Pren hesap
Pren hesap
Pren yayimlanan
Pren yayimlanan
Not
Not
AISI 329 · UNS S32900 · 1.4460
AISI 329 · UNS S32900 · 1.4460
Cr %23,0-28,0 · Mo %1,00-2,00 · N şartnamede YOK
Cr 23.0-28.0% · Mo 1.00-2.00% · N NOT specified
26,3 – 34,6
26.3 – 34.6
IMOA tipik 30-31
IMOA typical 30-31
AZOT TERİMİ SIFIRDIR. ASTM A240 ve A789 S32900 için azot şartı koymaz; PREN’in üçüncü terimi bu kalitede hiç oluşmaz. Beş kalite içinde PREN’i en düşük olan budur.
THE NITROGEN TERM IS ZERO. ASTM A240 and A789 set no nitrogen requirement for S32900, so the third term of PREN never forms in this grade. This is the lowest PREN of the five.
AISI 318 / 2205 · UNS S32205 · 1.4462
AISI 318 / 2205 · UNS S32205 · 1.4462
Cr %22,0-23,0 · Mo %3,00-3,50 · N %0,14-0,20
Cr 22.0-23.0% · Mo 3.00-3.50% · N 0.14-0.20%
Standart dupleks. Süper dupleks DEĞİLDİR; PREN tabanı 40’ın altındadır.
A standard duplex. It is NOT a super duplex; its PREN floor is below 40.
UNS S31803 · 1.4462 (2205’in eski, geniş bantlı hâli)
UNS S31803 · 1.4462 (the older, wide-band version of 2205)
Cr %21,0-23,0 · Mo %2,50-3,50 · N %0,08-0,20
Cr 21.0-23.0% · Mo 2.50-3.50% · N 0.08-0.20%
30,5 – 37,8
30.5 – 37.8
IMOA 33-35
IMOA 33-35
BU SATIR KARŞILAŞTIRMANIN EN ÖNEMLİ SATIRIDIR: S31803 bandının alt ucu PREN 30,5’e kadar iner, yani şartnameye UYGUN bir S31803 dökümü PREN bakımından S32205’in tabanının (34,1) 3,6 puan altında olabilir. İkisi aynı W.Nr.’yi (1.4462) taşır ama EŞDEĞER DEĞİLDİR.
THIS IS THE MOST IMPORTANT ROW OF THE COMPARISON: the lower end of the S31803 band falls to PREN 30.5, so a fully COMPLIANT S31803 heat can sit 3.6 points below the S32205 floor of 34.1. The two carry the same W.Nr. (1.4462) but they are NOT equivalent.
F255 / Ferralium 255 · UNS S32550 · 1.4507
F255 / Ferralium 255 · UNS S32550 · 1.4507
Cr %24,0-27,0 · Mo %2,90-3,90 · N %0,10-0,25 · Cu %1,50-2,50
Cr 24.0-27.0% · Mo 2.90-3.90% · N 0.10-0.25% · Cu 1.50-2.50%
35,2 – 43,9
35.2 – 43.9
IMOA 38-41 · Langley Alloys 40’ın üzerinde
IMOA 38-41 · Langley Alloys above 40
ŞARTNAME BANDI 40’IN ALTINA İNER (taban 35,2), oysa ticari Ferralium 255 dökümleri azotu %0,20-0,25 bandında tutar ve PREN’i 40’ın üzerine çıkarır (Langley). ASTM A240 S32550 için PREN ≥ 40 şartı KOYMAZ — bu şartı koyduğu tek kalite S32760’tır. Bakır PREN formülünde YOKTUR; S32550’nin bakırı PREN’i yükseltmez.
THE SPECIFICATION BAND DROPS BELOW 40 (floor 35.2), whereas commercial Ferralium 255 heats hold nitrogen at 0.20-0.25% and lift PREN above 40 (Langley). ASTM A240 sets NO PREN ≥ 40 requirement for S32550 — the only grade it imposes that on is S32760. Copper is NOT in the PREN formula; the copper in S32550 does not raise PREN.
F55 / Zeron 100 · UNS S32760 · 1.4501
F55 / Zeron 100 · UNS S32760 · 1.4501
Cr %24,0-26,0 · Mo %3,00-4,00 · N %0,20-0,30 · W %0,50-1,00 · Cu %0,50-1,00
Cr 24.0-26.0% · Mo 3.00-4.00% · N 0.20-0.30% · W 0.50-1.00% · Cu 0.50-1.00%
BEŞ KALİTE İÇİNDE PREN’İ ŞARTNAMEYLE BAĞLANMIŞ TEK KALİTE BUDUR. ASTM A240, S32760 satırına ‘Cr + 3,3 Mo + 16 N = 40 min.’ dipnotunu koyar; yani 40 burada hesaplanan bir sonuç değil, KABUL ÖLÇÜTÜDÜR. Tungstenli formülle aynı bileşim 37,9-45,7 verir ve Rolled Alloys bunu açıkça yazar: ‘With this formula ZERON 100 has a PREN > 41.’
THIS IS THE ONLY ONE OF THE FIVE WHOSE PREN IS BOUND BY THE SPECIFICATION. ASTM A240 carries the footnote ‘Cr + 3.3 Mo + 16 N = 40 min.’ on the S32760 row; 40 is therefore not a computed result but an ACCEPTANCE CRITERION. With the tungsten formula the same composition gives 37.9-45.7 and Rolled Alloys states it plainly: ‘With this formula ZERON 100 has a PREN > 41.’
F53 / 2507 · UNS S32750 · 1.4410
F53 / 2507 · UNS S32750 · 1.4410
Cr %24,0-26,0 · Mo %3,00-5,00 · N %0,24-0,32
Cr 24.0-26.0% · Mo 3.00-5.00% · N 0.24-0.32%
37,7 – 47,6
37.7 – 47.6
IMOA 40-43 · Outokumpu 43 · Rolled Alloys 42 · Alleima tube ve pipe için en az 42 · Sandmeyer ≥ 40 · Langley 41 · Industeel ≥ 40
HESAPLANAN BANDIN TAVANI BEŞ KALİTE İÇİNDE EN YÜKSEĞİDİR (47,6), çünkü molibden bandı %5,00’e kadar açıktır ve azot bandı en yüksek olanıdır (%0,24-0,32). Ama şartname tabanı S32760’ta olduğu gibi 40’a bağlanmamıştır; A240’ta S32750 satırında PREN dipnotu YOKTUR.
THE TOP OF ITS CALCULATED BAND IS THE HIGHEST OF THE FIVE (47.6), because the molybdenum band runs up to 5.00% and the nitrogen band is the highest of all (0.24-0.32%). But its floor is not bound to 40 as S32760’s is; there is NO PREN footnote on the S32750 row of A240.
B · ÇÖZELTİ TAVI SICAKLIĞI — ASTM A790 ve A789 ısıl işlem tablosu (AYNI TABLO)
ASTM A790 (dikişsiz ve dikişli dupleks pipe) ve ASTM A789 (dupleks tube) Tablo 1. Beş UNS de bu tablodadır.
DEFENCE METAL
Ölçüt
Ölçüt
AISI 329 (S32900)
AISI 318 / 2205 (S32205)
F255 (S32550)
F55 (S32760)
F53 (S32750)
F255 (S32550)
Fark
Fark
AISI 329 (S32900)
AISI 318 / 2205 (S32205)
F55 (S32760)
F53 (S32750)
Çözelti tavı sıcaklığı — ASTM A790 ve A789 (AYNI TABLO, dikişsiz ve dikişli boru/tube)
Solution annealing temperature — ASTM A790 and A789 (SAME TABLE, seamless and welded pipe/tube)
925-955 °C [1700-1750 °F]
1020-1100 °C [1870-2010 °F]
en az 1040 °C [1900 °F]
1070-1140 °C [1960-2085 °F]
1025-1125 °C [1880-2060 °F]
1040 °C [1900 °F] min.
329’un tav sıcaklığı diğer dördünün TAMAMININ ALTINDADIR ve bandın tavanı (955 °C) sigma bandının tam içindedir. Modern dupleksler sigma bandının ÜSTÜNDE tavlanır; 329 bu bandın kenarında tavlanır. Bu, 329’un neden eski nesil sayıldığının somut ölçüsüdür.
The annealing temperature of 329 is BELOW ALL FOUR of the others, and the top of its band (955 °C) sits inside the sigma band. Modern duplex grades are annealed ABOVE the sigma band; 329 is annealed at its edge. This is the concrete measure of why 329 is regarded as first generation.
—
—
—
—
Soğutma şartı — ASTM A790 ve A789
Cooling requirement — ASTM A790 and A789
Havada veya suda hızlı soğutma
Havada veya suda hızlı soğutma
Havada veya suda hızlı soğutma
Havada veya suda hızlı soğutma
Havada veya suda hızlı soğutma
Rapid cooling in air or water
FARK YOK — beşinde de hızlı soğutma ZORUNLUDUR. ASTM A182 dövme tarafında şartı daha sıkı koyar: ‘solution treat and quench’, sıvı ortamda 260 °C’ye (500 °F) kadar.
NO DIFFERENCE — rapid cooling is MANDATORY on all five. On the forging side ASTM A182 states it more tightly: ‘solution treat and quench’, in a liquid medium down to 260 °C [500 °F].
Rapid cooling in air or water
Rapid cooling in air or water
Rapid cooling in air or water
Rapid cooling in air or water
C · ŞARTNAME MİNİMUMLARI — ASTM A240 mekanik tablosu (AYNI TABLO, oda sıcaklığı, çözelti tavlı levha)
ASTM A240 / ASME SA-240 mekanik tablosu. Değerler ŞARTNAME MİNİMUMUDUR, tipik değer değildir.
DEFENCE METAL
Ölçüt
Ölçüt
AISI 329 (S32900)
AISI 318 / 2205 (S32205)
F255 (S32550)
F55 (S32760)
F53 (S32750)
Fark
Fark
AISI 329 (S32900)
AISI 318 / 2205 (S32205)
F255 (S32550)
F55 (S32760)
F53 (S32750)
Çekme dayanımı minimumu
Minimum tensile strength
620 MPa (90 ksi)
655 MPa (95 ksi)
760 MPa (110 ksi)
750 MPa (108 ksi)
795 MPa (116 ksi)
En yüksek F53 (S32750), en düşük 329.
F53 (S32750) is the highest, 329 the lowest.
—
—
—
—
—
Akma dayanımı minimumu (%0,2)
Minimum yield strength (0.2%)
485 MPa (70 ksi)
450 MPa (65 ksi)
550 MPa (80 ksi)
550 MPa (80 ksi)
550 MPa (80 ksi)
DİKKAT: akma minimumu bakımından 329, 2205’in ÜSTÜNDEDİR (485’e karşı 450 MPa). Akma dayanımı bu ailede kalite sıralaması vermez; sıralamayı veren büyüklük PREN’dir. Üç süper dupleksin üçü de 550 MPa’da eşittir.
NOTE: on minimum yield, 329 is ABOVE 2205 (485 vs 450 MPa). Yield strength does not rank this family; the quantity that ranks it is PREN. All three super duplex grades are equal at 550 MPa.
—
—
—
—
—
Uzama minimumu (ASTM A240, levha)
Minimum elongation (ASTM A240, plate)
%15
%25
%15
%25
%15
S32205 ve S32760 %25; diğer üçü %15.
S32205 and S32760 require 25%; the other three 15%.
The duplex class list of ASTM A182 is: F50 (S31200), F51 (S31803), F52 (S32950), F53 (S32750), F54 (S39274), F55 (S32760), F57 (S39277), F59 (S32520), F60 (S32205), F61 (S32550), F65 (S32906). F255 is NOT on the list.
—
—
—
Piyasa adının kaynağı
Origin of the market name
AISI tip numarası (eski AISI 300/400 serisi mantığı)
‘2205’ bileşimden gelir: ~%22 Cr, ~%5 Ni. ‘AISI 318’ eski bir tip adıdır.
‘255’ Ferralium 255 TİCARİ ADINDAN gelir; ‘F’ harfi buraya A182’den değil, ticari addan sonradan eklenmiştir.
‘F55’ GERÇEKTEN ASTM A182 sınıf kodudur. Zeron 100 ise lisanslı ticari addır.
‘F53’ GERÇEKTEN ASTM A182 sınıf kodudur. ‘2507’ bileşimden gelir: ~%25 Cr, ~%7 Ni.
An AISI type number (old AISI 300/400 series logic)
‘255’ comes from the Ferralium 255 TRADE NAME; the letter ‘F’ was attached to it later by the market, not by A182.
Üç addan İKİSİ (F53, F55) gerçek A182 sınıf kodudur; BİRİ (F255) değildir. Sipariş yazarken alaşımı UNS ile belirtmek bu karışıklığı tek başına ortadan kaldırır.
TWO of the three names (F53, F55) are genuine A182 class codes; ONE (F255) is not. Specifying the alloy by its UNS number on the order removes this confusion by itself.
‘2205’ comes from the composition: ~22% Cr, ~5% Ni. ‘AISI 318’ is an old type name.
‘F55’ IS a genuine ASTM A182 class code. Zeron 100 is the licensed trade name.
‘F53’ IS a genuine ASTM A182 class code. ‘2507’ comes from the composition: ~25% Cr, ~7% Ni.
PREN(W) = %Cr + 3,3 × (%Mo + 0,5 × %W) + 16 × %N — yalnızca S32760 için anlamlıdır
Ortak sinir
BEŞİNİN ORTAK SINIRI: hiçbiri ÇÖKELME SERTLEŞMEZ ve hiçbiri yaklaşık 300 °C’nin üzerinde sürekli servise girmez. IMOA’nın ASME ve TÜV tavanları: 2205 kaynaksız 315 °C (ASME) ve 280 °C (TÜV), kaynaklı 315 °C (ASME) ve 250 °C (TÜV); 2507 dikişsiz tube 315 °C (ASME) ve 250 °C (TÜV). Rolled Alloys 2205 ve 2507 için 600 °F (316 °C), Zeron 100 için 300 °C; Sandmeyer 2507 için 570 °F (299 °C); Penn Stainless 2205 için 572 °F (300 °C); Industeel 2205 için 280 °C, süper dupleks için 270 °C. Sebep tek: 475 °C gevrekliği.
KURAL: bu diyagramdaki her blok TEK BİR ŞARTNAMENİN TEK BİR TABLOSUNDAN okunur; farklı şartnameler aynı satırda karşılaştırılmamıştır. Beş UNS de ASTM A240, A789 ve A790’ın kapsamındadır, yani aynı kabul ölçütü altında ve aynı tablolarda yan yana listelenirler (A182 ve A479 kapsamı beşinde aynı değildir, bu ayrıca yazılmıştır). PREN SÜTUNU BİR ÖLÇÜM DEĞİL, HESAPTIR: ASTM A240 bileşim bandının alt ve üst uçları PREN = %Cr + 3,3×%Mo + 16×%N formülünde yerine konarak elde edilmiştir. Yayımlanmış PREN değerleri ayrı sütunda ve KAYNAK ADIYLA verilmiştir; iki sütun birbirine karıştırılmamalıdır. BLOKLAR BİRBİRİYLE TOPLANMAZ VE AYNI EKSENE KONMAZ. PREN sütunundaki sayılar ÖLÇÜM DEĞİL HESAPTIR; ASTM A240 bileşim bandının uçları formülde yerine konmuştur. Hesaplanan PREN bandı ile ticari dökümlerin PREN’i aynı şey değildir: üretici bandın içinde çalışır ve tipik olarak bandın üst yarısını hedefler. CPT (kritik çukurcuk sıcaklığı) ve CCT (kritik aralık korozyonu sıcaklığı) değerleri bu diyagrama KONMAMIŞTIR; gerekçe ‘atlananlar’ bölümündedir. Bakır (Cu) PREN formülünde yer almaz. S32550’nin %1,50-2,50 bakırı ve S32760’ın %0,50-1,00 bakırı PREN’i yükseltmez; bunların etkisi indirgeyici ortam davranışındadır ve ayrı ölçülür. Beş kalite de ÇÖZELTİ TAVI + HIZLI SU VERME ile üretilir; hiçbiri çökelme sertleşmez.
