A liga 2507 (UNS S32750) é um aço inoxidável super duplex com uma composição que inclui 25% de cromo, 4% de molibdênio, 7% de níquel e nitrogênio. Aqui estão algumas das principais características e propriedades da liga 2507: Resistência à corrosão: A liga 2507 oferece resistência excepcional à corrosão, tornando-a adequada para aplicações exigentes em ambientes agressivos. O alto teor de cromo, molibdênio e nitrogênio contribui para uma excelente resistência contra corrosão, fendas e corrosão geral. Possui resistência particularmente alta à corrosão sob tensão induzida por cloreto (SCC), o que é crucial para aplicações em água do mar e ambientes ricos em cloreto. Propriedades mecânicas: A liga 2507 apresenta alta resistência, oferecendo excelentes propriedades mecânicas. Sua alta resistência permite o projeto de estruturas mais leves, reduzindo peso e custo. Propriedades térmicas: A liga possui alta condutividade térmica, o que facilita a transferência de calor eficiente. Ele também possui um baixo coeficiente de expansão térmica, o que pode ser benéfico em certas aplicações. A liga 2507 é comumente usada em indústrias como processamento químico, petróleo e gás, petroquímica e equipamentos de água do mar. Ele encontra aplicações em vários componentes, incluindo trocadores de calor, tubos, válvulas e tanques de armazenamento. Ao usar a liga 2507, é importante considerar condições operacionais específicas e consultar engenheiros de materiais ou fabricantes de ligas para obter orientações precisas sobre sua adequação, fabricação e compatibilidade em aplicações e ambientes específicos.

 
 

Aplicativos

  • Equipamentos para a indústria de petróleo e gás
  • Plataformas offshore, trocadores de calor, sistemas de água de processo e serviço, sistemas de combate a incêndio, sistemas de injeção e água de lastro
  • Indústrias de processos químicos, trocadores de calor, vasos e tubulações
  • Instalações de dessalinização para instalações de alta pressão RO e tubagens de água do mar
  • Componentes mecânicos e estruturais, peças de alta resistência e resistentes à corrosão
  • Sistemas FGD da indústria de energia, sistemas de depuração industrial e de serviços públicos, torres de absorção, dutos e tubulações

Padrões

.......... ASTM/ASME A240 - UNS S32750
EURONORM............ 1.4410 - X2 Cr Ni MoN 25.7.4
AFNOR.................... Z3 CN 25.06 Az

Propriedades Gerais

A liga 2304 é um aço inoxidável duplex com 23% de cromo e 4% de níquel e sem molibdênio. A liga 2304 tem propriedades de resistência à corrosão semelhantes ao 316L. Além disso, suas propriedades mecânicas, ou seja, resistência ao escoamento, são duas vezes maiores que as dos graus austeníticos 304/316. Isso permite que o projetista economize peso, especialmente para aplicações de vasos de pressão adequadamente projetadas.
A liga é particularmente adequada para aplicações que cobrem a faixa de temperatura de -50 ° C / + 300 ° C (-58 ° F / 572 ° F). Temperaturas mais baixas também podem ser consideradas, mas precisam de algumas restrições, principalmente para estruturas soldadas.
Com sua microestrutura duplex e baixo teor de níquel e alto teor de cromo, a liga melhorou as propriedades de resistência à corrosão sob tensão em comparação com os graus austeníticos 304 e 316.

Resistência à corrosão

Corrosão Geral
O alto teor de cromo e molibdênio de 2507 o torna extremamente resistente à corrosão uniforme por ácidos orgânicos como ácido fórmico e acético. 2507 também oferece excelente resistência a ácidos inorgânicos, especialmente aqueles que contêm cloretos.
Em ácido sulfúrico diluído contaminado com íons cloreto, o 2507 tem melhor resistência à corrosão do que o 904L, que é um tipo de aço austenítico de alta liga especialmente projetado para resistir ao ácido sulfúrico puro.
O aço inoxidável do tipo 316L (2,5% Mo) não pode ser usado em ácido clorídrico devido ao risco de corrosão localizada e uniforme. No entanto, 2507 pode ser usado em ácido clorídrico diluído. A corrosão não precisa ser um risco na zona abaixo da linha limite nesta figura, mas fendas devem ser evitadas.

Duplex Stainless Alloy 2507

Curvas de isocorrosão, 0,1 mm/ano, em ácido sulfúrico com adição de 2000 ppm de íons cloreto

Duplex Stainless Alloy 2507

Curvas de isocorrosão, 0,1 mm/ano, em ácido clorídrico. A curva de linha quebrada representa o ponto de ebulição

Duplex Stainless Alloy 2507

Faixa de temperatura crítica de pite (CPT) para várias ligas em NACl 1M
Duplex Stainless Alloy 2507
Temperatura crítica de corrosão em fendas (CCT) para várias ligas em 10% FeCl3
 

Corrosão Intergranural

O baixo teor de carbono do 2507 reduz muito o risco de precipitação de carboneto nos limites dos grãos durante o tratamento térmico; Portanto, a liga é altamente resistente à corrosão intergranular relacionada ao carboneto.

Corrosão sob tensão

A estrutura duplex de 2507 oferece excelente resistência à corrosão sob tensão por cloreto (SCC). Devido ao seu maior teor de liga, o 2507 é superior ao 2205 em resistência à corrosão e resistência. O 2507 é especialmente útil em aplicações offshore de petróleo e gás e em poços com níveis naturalmente altos de salmoura ou onde a salmoura foi injetada para melhorar a recuperação. Corrosão por pite

 

Diferentes métodos de teste podem ser usados para estabelecer a resistência à corrosão de aços em soluções contendo cloreto. Os dados acima foram medidos por uma técnica eletroquímica baseada na ASTM G 61. As temperaturas críticas de pite (CPT) de vários aços de alto desempenho em uma solução de cloreto de sódio 1M foram determinadas. Os resultados ilustram a excelente resistência do 2507 à corrosão por pites. A propagação normal de dados para cada grau é indicada pela parte cinza escuro da barra.
 

Corrosão em fendas

A presença de fendas, quase inevitável em construções e operações práticas, torna os aços inoxidáveis mais suscetíveis à corrosão em ambientes de cloreto. 2507 é altamente resistente à corrosão em frestas. As temperaturas críticas de corrosão em fendas de 2507 e vários outros aços inoxidáveis de alto desempenho são mostradas acima.
 

Análise Química

Valores típicos (% de peso)

Carbono

Cromo

Níquel

Molibdénio

Azoto

Outros

0.020

25

7

4.0

0.27

S=0,001

PREN = [Cr%] = 3,3 [Mo%] = 16 [N %] ≥ 40

 

Propriedades físicas

Densidade

7.800 kg/m3 - 0,28 lb/pol3

Intervalo
Temperamento
°C

Termal
expansão
ax10M-bK-1

°C

Resistividade

(μ_ cm)

Termal
condutividade
(W.m-1.R-1)

Específico
calor
(J.kg-1.R-1

Jovem
módulo
E
(GPa)

Tosar
módulo
G
(GPa)

20-100

13

20

80

17

450

200

75

20-100

13

100

92

18

500

190

73

20-200

13.5

200

100

19

530

180

70

20-300

14

300

105

20

560

170

67

Propriedades mecânicas

Propriedades mecânicas e físicas

O 2507 combina alta resistência à tração e ao impacto com baixo coeficiente de expansão térmica e alta condutividade térmica. Essas propriedades são adequadas para muitos componentes estruturais e mecânicos. As propriedades mecânicas de temperatura baixa, ambiente e elevada da chapa e da chapa 2507 são mostradas abaixo. Todos os dados de teste mostrados são para amostras na condição recozida e temperada.
2507 não é recomendado para aplicações que requerem longas exposições a temperaturas superiores a 570 ° F devido ao aumento do risco de redução da tenacidade. Os dados listados aqui são típicos para produtos forjados e não devem ser considerados como um valor máximo ou mínimo, a menos que especificamente declarado.
 

Propriedades mecânicas

 

 

0,2% de resistência ao escoamento de compensação, ksi

80 min.

Resistência à tração final, ksi

116 min.

1% de resistência ao escoamento de compensação, ksi

91 min.

Alongamento em 2 polegadas, %

15 min.

Dureza, Rockwell C

32 no máximo

Energia de impacto, ft-lbs

74 min.

Propriedades de impacto de baixa temperatura

Temperatura °F

RT

32

-4

-40

Pés-lbs

162

162

155

140

Temperatura °F

-76

-112

-148

-320

Pés-lbs

110

44

30

7

Propriedades de tração de temperatura elevada

Temperatura °F

68

212

302

392

482

0,2% de resistência ao escoamento de compensação, ksi

80

65

61

58

55

Resistência à tração final, ksi

116

101

98

95

94

Valores obtidos para chapas laminadas a quente (th ≤ 2"). A liga 2304 não deve ser usada por muito tempo em temperaturas superiores a 300 ° C (572 ° F), onde ocorre o fenômeno de endurecimento por precipitação.

Valores de tenacidade (valores mínimos de KCV)

Temp.

-50°C

+20°C

-60 ° F

+70°F

Único

75 J/cm_

90 J/cm_

54 pés libras

65 pés lbs

Média (5)

90 J/cm_

150 J/cm

65 pés lbs

87 pés libras

Dureza (valores típicos)

Média (5)

HV10 180-230

HB : 180-230

HRC _ 20

Processamento

 

Conformação a quente

2507 deve ser trabalhado a quente entre 1875 ° F e 2250 ° F. Isso deve ser seguido por um recozimento de solução a 1925 ° F no mínimo e uma rápida têmpera de ar ou água.

Conformação a frio

A maioria dos métodos comuns de conformação de aço inoxidável pode ser usada para trabalho a frio 2507. A liga tem uma resistência ao escoamento mais alta e menor ductilidade do que os aços austeníticos, de modo que os fabricantes podem achar que são necessárias forças de conformação mais altas, maior raio de flexão e maior tolerância para retorno elástico. Processos de estampagem profunda, conformação por estiramento e similares são mais difíceis de executar em 2507 do que em um aço inoxidável austenítico. Quando a conformação requer mais de 10% de deformação a frio, recomenda-se um recozimento e têmpera da solução.

 

Tratamento térmico

2507 deve ser recozido em solução e temperado após a conformação a quente ou a frio. O recozimento da solução deve ser feito a um mínimo de 1925 ° F. O recozimento deve ser seguido imediatamente por uma rápida têmpera de ar ou água. Para obter a máxima resistência à corrosão, os produtos tratados termicamente devem ser decapados e enxaguados.

Soldagem

O 2507 possui boa soldabilidade e pode ser unido a si mesmo ou a outros materiais por soldagem a arco de metal blindado (SMAW), soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW), soldagem a arco de plasma (PAW), arame fluxado (FCW) ou soldagem a arco submerso (SAW). O metal de adição 2507/P100 é sugerido ao soldar 2507 porque produzirá a estrutura de solda duplex apropriada.
O pré-aquecimento de 2507 não é necessário, exceto para evitar a condensação em metal frio. A temperatura da solda entre passes não deve exceder 300 ° F ou a integridade da solda pode ser afetada adversamente. A raiz deve ser protegida com argônio ou gás de purga 90% N2/10% H2 para máxima resistência à corrosão. Este último oferece melhor resistência à corrosão.
Se a soldagem for feita em apenas uma superfície e a limpeza pós-soldagem não for possível, o GTAW é sugerido para passagens de raiz. GTAW ou PAW não devem ser feitos sem um metal de adição, a menos que a limpeza pós-soldagem seja possível. Uma entrada de calor de 5-38 kJ/in. deve ser usado para SMAW ou GTAW. Uma entrada de calor de cerca de 50kJ/in. pode ser usado para SAW.