Alloy 31, 1.4562, UNS N08031, VDM® Alloy 31 - stop niklu

Alloy 31, 1.4562, UNS N08031, VDM® Alloy 31 - stop niklu według ASTM B625 i NACE MR0175 / ISO 15156, API 6ACRA

Alloy 31, UNS 08031, 1.4563 – opis

Alloy 31 to stop żelazowo-niklowo-chromowo-molibdenowy z stabilizującym austenit dodatkiem stopowym azotu. Technicznie kwalifikowany jako stal nierdzewna, w rzeczywistości wypełnia lukę między wysokostopową stalą nierdzewną a stopami niklu, nierzadko sprawując się równie dobrze jak te ostatnie, przy jednoczesnym obniżeniu kosztów. Alloy 31 znajduje się na liście Niemieckiego Federalnego Instytutu Badań i Testów Materiałów (BEM) jako materiał zatwierdzony na pojemniki do transportu towarów niebezpiecznych. Jest zatwierdzony przez VdTÜV na zbiorniki ciśnieniowe działające w temperaturze od -196°C do 550°C. VDM® Alloy 31 jest uwzględniony w NACE MR0175 / ISO 15156:2003 (oraz API 6ACRA) i certyfikowany do poziomu VI dla zastosowań z gazem ziemnym.

Zastosowanie

Alloy 31 jest stosowany do produkcji elementów instalacji odsiarczania spalin, instalacji do produkcji kwasu fosforowego, instalacji przetwarzających zanieczyszczony chlorkami kwas siarkowy (rury i wymienniki ciepła), instalacji produkcji i przetwarzania olejów mineralnych, rur i innych przyrządów w instalacjach transportujących ropę i gaz, elementów przemysłu papierniczego i sprzętu morskiego.

Własności fizyczne i mechaniczne

Własności fizyczne w temperaturze pokojowej:

• Gęstość: 8,05 g/cm³
• Temperatura topnienia: 1330-1370 °C
• Przenikalność magnetyczna: 1,001

Współczynnik rozszerzalności cieplnej w podwyższonej temperaturze, od 20°C do:

• 100°C: 14,3 μm/m⋅K
• 200°C: 14,7 μm/m⋅K
• 300°C: 15,1 μm/m⋅K
• 400°C: 15,5 μm/m⋅K
• 500°C: 15,7 μm/m⋅K
• 600°C: 15,9 μm/m⋅K

Współczynnik przewodzenia ciepła:

• 20°C: 11,7 W/m · K
• 100°C: 13,2 W/m · K
• 200°C: 15 W/m · K
• 300°C: 16,8 W/m · K
• 400°C: 18,5 W/m · K
• 500°C: 20,2 W/m · K
• 600°C: 21,9 W/m · K

Oporność elektryczna:

• 20°C: 1,04 μΩ·m
• 100°C: 1,07 μΩ·m
• 200°C: 1,1 μΩ·m
• 300°C: 1,13 μΩ·m
• 400°C: 1,16 μΩ·m
• 500°C: 1,18 μΩ·m
• 600°C: 1,2 μΩ·m

Moduł sprężystości wzdłużnej:

• 20°C: 198 GPa
• 100°C: 189 GPa
• 200°C: 183 GPa
• 300°C: 176 GPa
• 400°C: 170 GPa
• 500°C: 163 GPa
• 600°C: 158 GPa

Wysokotemperaturowe własności mechaniczne płyt ze stopu alloy 31 w stanie dostawy wedle karty materiałowej VdTÜV 509:

• 20°C:
  • Granica plastyczności: >280 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: >650 MPa
  • Wydłużenie: >40%
• 100°C:
  • Granica plastyczności: >210 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: >630 MPa
  • Wydłużenie: >40%
• 200°C:
  • Granica plastyczności: >180 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: >580 MPa
  • Wydłużenie: >40%
• 300°C:
  • Granica plastyczności: >165 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: >530 MPa
  • Wydłużenie: >40%
• 400°C:
  • Granica plastyczności: >150 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: >500 MPa
  • Wydłużenie: >40%
• 500°C:
  • Granica plastyczności: 135 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 470 MPa
  • Wydłużenie: >40%
• 550°C:
  • Granica plastyczności: 125 MPa
  • Wytrzymałość na rozciąganie: 450 MPa
  • Wydłużenie: >40%

Udarność w zależności od temperatury:

• 20°C: > 185 J/cm2
• -196°C: > 140 J/cm2

Odporność na korozję

Ogólnie dobra odporność na korozję. Alloy 31 osiąga optymalne własności po przesyceniu, wyczyszczeniu i wypolerowaniu.

Halogenki - dobra odporność.

Kwas siarkowy - bardzo dobra odporność do 80°C.

Kwas fosforowy - dobra odporność. Alloy 31 jest z powodzeniem stosowany w zakładach przetwórstwa celulozy i papieru.

Korozja międzykrystaliczna - dostateczna odporność. Testy przeprowadzone zgodnie z ASTM G28 (metoda A) oraz SEP 1877 II wykazały, że Alloy 31 staje się podatny na korozję międzykrystaliczną dopiero po dłuższej ekspozycji na środowisko korozyjne - po ok. 10 godzinach w temp 650°C i po 100 godzinach w temp 590°C.

Korozja wżerowa - dobra odporność. Krytyczna temperatura występowania korozji wżerowej w 10% roztworze FeCl3 x 6 H₂O (ASTM G48) wynosi 85°C.

Kwas solny - dobra odporność w niskich stężeniach (do 5%).

Spawanie

Alloy 31 charakteryzuje się dobrą spawalnością. Nalezy przestrzegać typowych procedur dla spawania stali nierdzewnych z dużą ilością niklu i chromu. Podgrzanie elementu przed spawaniem nie jest wymagane.

Obróbka cieplna przed i po spawaniem zwykle nie jest konieczna. Jeśli jednak element przed spawaniem pracował już wcześniej w temperaturze 600-650°C, to po spawaniu powinien zostać poddany wyżarzaniu stabilizującemu, zanim będzie mógł ponownie być użyty w tym zakresie temperatur.

Wybór materiałów spawalniczych:

• Drut spawalniczy - ERNiCrMo-13 (VDM® FM 59) lub N08031 (VDM® FM 31)

Obróbka cieplna, plastyczna i obróbka skrawaniem

Rekomendowane paramentry obróbki plastycznej na gorąco i obróbki cieplnej:

• Obróbka plastyczna na gorąco: 1200-1050 °C; przyspieszone chł. powietrzem / wodą
• Wyżarzanie przesycające: 1150-1180 °C; przyspieszone chł. powietrzem / wodą

Dla maksymalnej odporności na korozję element powinien być po obróbce cieplnej gwałtownie schłodzony (> 150°C/min) do temperatury 500°C.

Obróbka plastyczna na zimno powinna być przeprowadzana na elementach w stanie przesyconym. Ze względu na utwardzanie się stopu, często konieczne jest wyżarzanie pośrednie. Po odkształceniu >15% niezbędne jest wyżarzanie przesycające.

Dla wyżej wymienionych gatunków dostarczamy:

• Pręty, druty, odkuwki według ASME SB-581 / ASTM B581, ASME SB-649 / ASTM B649
• Blachy i płyty według ASME SB-625 / ASTM B625
• Pręty, druty, odkuwki, płyty, blachy według VdTÜV 509, SEW 400

Zamienniki, odpowiedniki i inne oznaczenia gatunku:

Alloy 31, 1.4562, X1NiCrMoCu 32-28-7, VDM® Alloy 31, Nicrofer® 3127 hMo, UNS N08031, NAS 325N, ASTM B 366 (CR3127) / ASME SB-366 (CR3127), ASTM B 366 (WP3127) / ASME SB-366 (WP3127), ASTM B 366 (WPR3127) / ASME SB-366 (WPR3127), ASTM B 462 (N08031) / ASME SB-462 (N08031), ASTM B 472 (N08031) / ASME SB-472 (N08031), ASTM B 564 (N08031) / ASME SB-564 (N08031), ASTM B 581 (N08031) / ASME SB-581 (N08031), ASTM B 619 (N08031) / ASME SB-619 (N08031), ASTM B 622 (N08031) / ASME SB-622 (N08031), ASTM B 625 (N08031) / ASME SB-625 (N08031), ASTM B 626 (N08031) / ASME SB-626 (N08031), ASTM B 649 (N08031) / ASME SB-649 (N08031)