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 fornece 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 pites, fendas e corrosão geral. Tem uma resistência particularmente alta ao cracking de corrosão sob tensão induzido por cloreto (CAA), que é crucial para aplicações em água do mar e ambientes ricos em cloretos. Propriedades mecânicas: A liga 2507 exibe alta resistência, oferecendo excelentes propriedades mecânicas. Sua alta resistência permite projetar estruturas mais leves, reduzindo peso e custo. Propriedades térmicas: A liga tem alta condutividade térmica, o que facilita a transferência de calor eficiente. Também possui um baixo coeficiente de expansão térmica, o que pode ser benéfico em determinadas 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, tubulações, válvulas e tanques de armazenamento. Ao usar o Alloy 2507, é importante considerar condições operacionais específicas e consultar engenheiros de materiais ou fabricantes de ligas para obter orientação precisa 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 de serviço, sistemas de combate a incêndio, sistemas de injeção e água de lastro
- Indústrias de processos químicos, trocadores de calor, vasos e tubulações
- Plantas de dessalinização, RO-planta de alta pressão e tubulação de água do mar
- Componentes mecânicos e estruturais, peças de alta resistência resistentes à corrosão
- Sistemas FGD para a indústria de energia, sistemas de purificação industrial e de serviços públicos, torres absorvedoras, 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 livre de cromo e 4% de níquel e molibdênio. A liga 2304 tem propriedades de resistência à corrosão semelhantes a 316L. Além disso, suas propriedades mecânicas, isto é, 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, particularmente para estruturas soldadas.
Com sua microestrutura duplex e baixos teores 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 do 2507 o torna extremamente resistente à corrosão uniforme por ácidos orgânicos como ácido fórmico e acético. 2507 também fornece excelente resistência a ácidos inorgânicos, especialmente aqueles que contêm cloretos.
Em ácido sulfúrico diluído contaminado com íons cloreto, 2507 tem melhor resistência à corrosão do que 904L, que é um aço austenítico altamente ligado grau 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. Pitting não precisa ser um risco na zona abaixo da fronteira nesta figura, mas fendas devem ser evitadas.
Curvas de isocorrosão, 0,1 mm/ano, em ácido sulfúrico com adição de íons cloreto a 2000 ppm
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 1M NACl
Corrosão Intergranural
O baixo teor de carbono do 2507 reduz consideravelmente o risco de precipitação de carboneto nos limites de grãos durante o tratamento térmico; Portanto, a liga é altamente resistente à corrosão intergranular relacionada ao carboneto.
Craqueamento por corrosão sob tensão
A estrutura duplex da 2507 proporciona excelente resistência à corrosão por tensão de cloretos (CAA). 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 de salmoura naturalmente altos ou onde a salmoura foi injetada para melhorar a recuperação.
Corrosão por pite
Diferentes métodos de ensaio podem ser usados para estabelecer a resistência a pites de aços em soluções contendo cloretos. Os dados acima foram medidos por uma técnica eletroquímica baseada na norma ASTM G 61. As temperaturas críticas por pite (CPT) de vários aços de alto desempenho em solução de cloreto de sódio 1M foram determinadas. Os resultados ilustram a excelente resistência do 2507 à corrosão por pite. A dispersão de dados normal para cada grau é indicada pela parte cinza escuro da barra.
Corrosão de Fendas
A presença de fendas, quase inevitável em construções e operações práticas, torna os aços inoxidáveis mais suscetíveis à corrosão em ambientes de cloretos. O 2507 é altamente resistente à corrosão de fendas. As temperaturas críticas de corrosão da fenda de 2507 e vários outros aços inoxidáveis de alto desempenho são mostradas acima.
Valores típicos (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.K-1)
|
Específico
calor
(J.kg-1.K-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
2507 combina alta resistência à tração e ao impacto com baixo coeficiente de expansão térmica e alta condutividade térmica. Estas propriedades são adequadas para muitos componentes estruturais e mecânicos. As propriedades mecânicas de temperatura baixa, ambiente e elevada da chapa e placa 2507 são mostradas abaixo. Todos os dados de teste mostrados são para amostras na condição recozido e temperado.
2507 não é recomendado para aplicações que requerem longas exposições a temperaturas superiores a 570°F devido ao risco aumentado de redução da tenacidade. Os dados aqui enumerados são típicos de produtos forjados e não devem ser considerados como um valor máximo ou mínimo, a menos que especificamente indicado.
|
|
|
|
0.2% Offset Yield Strength, ksi
|
80 minutos.
|
|
Resistência à tração final, ksi
|
116 minutos.
|
|
1% de Offset Yield Strength, ksi
|
91 minutos.
|
|
Alongamento em 2 polegadas, %
|
15 minutos.
|
|
Dureza, Rockwell C
|
32 máximo
|
|
Energia de impacto, ft-lbs
|
74 minutos.
|
Propriedades de impacto de baixa temperatura
|
Temperatura °F
|
RT
|
32
|
-4
|
-40
|
|
Pés-libras
|
162
|
162
|
155
|
140
|
|
Temperatura °F
|
-76
|
-112
|
-148
|
-320
|
|
Pés-libras
|
110
|
44
|
30
|
7
|
Propriedades de Tração a Temperaturas Elevadas
|
Temperatura °F
|
68
|
212
|
302
|
392
|
482
|
|
0.2% Offset Yield Strength, ksi
|
80
|
65
|
61
|
58
|
55
|
|
Resistência à tração final, ksi
|
116
|
101
|
98
|
95
|
94
|
Valores obtidos para chapas laminadas a quente (ª ≤ 2"). A liga 2304 não deve ser utilizada durante muito tempo a temperaturas superiores a 300°C (572°F), onde ocorre um fenómeno de endurecimento por precipitação.
Valores de Tenacidade (Valores Mínimos 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 lbs
|
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. Isto deve ser seguido por uma solução recozida a 1925°F no mínimo e uma rápida extinção do ar ou da água.
Conformação a Frio
A maioria dos métodos comuns de conformação de aço inoxidável pode ser usada para trabalhar a frio 2507. A liga tem uma maior resistência ao escoamento e menor ductilidade do que os aços austeníticos, de modo que os fabricantes podem achar que forças de conformação mais altas, maior raio de flexão e maior tolerância para molas são necessárias. Desenho profundo, formação por estiramento e processos similares são mais difíceis de executar em 2507 do que em um aço inoxidável austenítico. Quando a formação requer mais de 10% de deformação a frio, recomenda-se uma solução de recozimento e têmpera.
Tratamento térmico
2507 deve ser recozido em solução e temperado após formação 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 supressão do ar ou da 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 por arco metálico blindado (SMAW), soldagem a arco de tungstênio a gás (GTAW), soldagem a arco plasma (PAW), arame tubular (FCW) ou soldagem a arco submerso (SAW). O metal de enchimento 2507/P100 é sugerido ao soldar o 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 de solda interpasse não deve exceder 300°F ou a integridade da solda pode ser afetada negativamente. A raiz deve ser blindada com argônio ou gás de purga 90% N2/10% H2 para máxima resistência à corrosão. Este último proporciona melhor resistência à corrosão.
Se a soldagem deve ser feita em apenas uma superfície e a limpeza pós-soldagem não é possível, o GTAW é sugerido para passagens de raiz. GTAW ou PAW não devem ser feitos sem um metal de enchimento, a menos que a limpeza pós-solda 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.
