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
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.
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.
Curvas de isocorrosão, 0,1 mm/ano, em ácido sulfúrico com adição de 2000 ppm de íons cloreto
Curvas de isocorrosão, 0,1 mm/ano, em ácido clorídrico. A curva de linha quebrada representa o ponto de ebulição
Faixa de temperatura crítica de pite (CPT) para várias ligas em NACl 1M
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.
Valores típicos (% de peso)
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Carbono
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Cromo
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Níquel
|
Molibdénio
|
Azoto
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Outros
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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 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.
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|
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0,2% de resistência ao escoamento de compensação, ksi
|
80 min.
|
|
Resistência à tração final, ksi
|
116 min.
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1% de resistência ao escoamento de compensação, ksi
|
91 min.
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Alongamento em 2 polegadas, %
|
15 min.
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Dureza, Rockwell C
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32 no máximo
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Energia de impacto, ft-lbs
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74 min.
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Propriedades de impacto de baixa temperatura
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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
|
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Resistência à tração final, ksi
|
116
|
101
|
98
|
95
|
94
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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)
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Temp.
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-50°C
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+20°C
|
-60 ° F
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+70°F
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Único
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75 J/cm_
|
90 J/cm_
|
54 pés libras
|
65 pés lbs
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Média (5)
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90 J/cm_
|
150 J/cm
|
65 pés lbs
|
87 pés libras
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Dureza (valores típicos)
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Média (5)
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HV10 180-230
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HB : 180-230
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HRC _ 20
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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.
