N08028 nėra lygis, kurį nurodote atsitiktinai. Inžinieriams ir pirkimų komandoms, perkančioms N08028 specialias nerūdijančio plieno dalis, medžiagos atsparumas korozijai yra tik pusė istorijos. Jis priklauso didelio lydinio austenitinei šeimai, sukurtai aplinkai, kur 316L sugestų – koncentruotos rūgštys, daug chlorido turintys proceso srautai ir rūgščių dujų sąlygos. Kita istorijos pusė – ar detalę galima apdirbti iki braižymo, tinkamai termiškai apdoroti ir patikrinti prieš pradedant eksploatuoti. Šiame straipsnyje medžiagos sudėtis ir savybės susiejamos su praktine N08028 komponentų gamybos ir tiekimo realybe.
Kas yra N08028 nerūdijantis plienas?
N08028 yra labai legiruotas austenitinis nerūdijantis plienas, pažymėtas UNS numeriu N08028 ir europiniu pavadinimu 1.4563 (X1NiCrMoCu 31-27-4). Jis taip pat parduodamas komerciniais pavadinimais, įskaitant Sanicro 28, Alloy 28 ir Incoloy 028. Ši klasė buvo sukurta naudoti labai korozinėse terpėse, ypač apdorojant fosforo rūgštį, ir nuo to laiko buvo pritaikyta cheminio apdorojimo, naftos ir dujų bei taršos kontrolės įrangoje.
Lydinys pasižymi dideliu nikelio kiekiu (apie 31%), dideliu chromo kiekiu (apie 27%) ir molibdeno bei vario priedais. Šis derinys išskiria jį nuo standartinių austenitinių klasių: tai nėra modifikuotas 316L arba „super austenitinis“ bendrine prasme, o specifinė kompozicija, sukurta taip, kad būtų atspari tiek oksiduojančioms, tiek redukuojančioms rūgštims, o varis atlieka pagrindinį vaidmenį sieros rūgštyje.
Pirkimo ir piešimo specifikacijose medžiaga turėtų būti identifikuojama pagal UNS arba EN numerį, o ne vien tik pagal komercinius pavadinimus. ASTM B668 apima besiūlius vamzdžius ir vamzdžius UNS N08028 ir N08029, skirtus bendrai korozijos priežiūrai, reikalaujančios atkaitinimo tirpalu ir nurodant cheminių, tempimo ir hidrostatinių bandymų reikalavimus.
Cheminė sudėtis ir pagrindinės savybės
Nominalioji N08028 (UNS N08028 / EN 1.4563) sudėtis yra maždaug tokia: chromas 27%, nikelis 31%, molibdenas 3,5%, varis 1,0%, anglies kiekis ribojamas iki ≤0,020%. Mažas anglies kiekis (ELC klasė) sumažina įjautrinimo riziką suvirinimo metu ir esant aukštai temperatūrai.
N08028 atsparumo duobėms ekvivalento skaičius (PRE) paprastai nurodomas mažiausiai 38, skaičiuojant pagal standartinę formulę PRE = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N. Trečiųjų šalių šaltiniai praneša apie PRE vertes maždaug 38–41 diapazone, atsižvelgiant į produkto formą ir skaičiavimo pagrindą. Dėl to N08028 yra gerokai didesnis nei 316 l (PRE paprastai ~ 25–28) ir yra super austenitinių klasių diapazone, nors jis nėra tiesiogiai keičiamas su aukštesnio molibdeno rūšimis, pvz., 6Mo lydiniais.
Tirpalu atkaitintų strypų medžiagų mechaninės savybės nurodytos, kai minimali takumo riba (Rp0,2) yra 220 MPa, tempiamasis stipris 550–750 MPa ir pailgėjimas ≥35%. Kietumas paprastai yra ≤220 HB. Austenitinė mikrostruktūra užtikrina gerą atsparumą smūgiams net esant kriogeninei temperatūrai.
Lentelė: Nominali sudėtis ir pagrindinės N08028 savybės (atskaitos vertės)
| Parametras | Vertė |
| Cr / Ni / Mo / Cu | ~27% / ~31% / ~3,5% / ~1,0% |
| Anglis (maks.) | 0,020 % |
| PRE (įprastas diapazonas) | ~38–41 (priklauso nuo skaičiavimo) |
| Rp0,2 (atkaitintas tirpalas) | ≥220 MPa |
| Rm | 550–750 MPa |
| Pailgėjimas | ≥35 % |
Šaltiniai: Alleima duomenų lapas, skirtas Sanicro 28. Vertės yra nominalios ir turi būti patvirtintos pagal konkretų gaminio formą ir tiekėjo sertifikatą.
Kaip N08028 lyginamas su įprastu nerūdijančiu plienu
Dauguma skaitytojų palygins su 304 ir 316L, o skirtumai yra struktūriniai, o ne nežymūs.
| Įvertinimas | Kr | Ni | Mo | Cu | PRE (įprasta) |
| 304 | ~18 % | ~8 % | — | — | ~18–20 |
| 316 litrų | ~16–18 proc. | ~10–14 proc. | ~2–3 % | — | ~25–28 |
| N08028 | ~27% | ~31 % | ~3,5 % | ~1,0 % | ≥38 |
PRE reikšmės yra orientaciniai diapazonai, kurie skiriasi priklausomai nuo konkrečios sudėties ir skaičiavimo metodo.
Nikelio kiekis N08028 yra maždaug tris ar keturis kartus didesnis nei 304 arba 316 l. Tai svarbu dėl dviejų priežasčių. Pirma, didelis nikelio kiekis pagerina atsparumą chloro įtempių korozijos įtrūkimams, gedimo režimui, kuris gali atsirasti 304 ir 316 l, tuo pačiu metu veikiant tempimui ir chlorido poveikiui. Antra, nikelis stabilizuoja austenitinę struktūrą ir prisideda prie kietumo.
Chromo ir molibdeno lygiai užtikrina atsparumą taškinei ir plyšinei korozijai, atspindinčią PRE vertę. Superaustenitinio nerūdijančio plieno tyrimai patvirtino, kad didėjantis Cr, Mo ir N kiekis pagerina atsparumą korozijai chloridinėje terpėje, o vario priedai ypač padidina sieros rūgšties atsparumą. Štai kodėl N08028 dažnai pasirenkamas fosforo ir sieros rūgšties aplinkai, kur 316L rūdytų nepriimtinu greičiu.
Kompromisas yra kaina ir apdirbamumas. Dėl lydinio, kuris užtikrina atsparumą korozijai, N08028 brangesnis už kilogramą ir reikalaujantis apdirbimo. Tai nėra bendros paskirties 316L atnaujinimas; Tai tikslingas pasirinkimas aplinkoms, kuriose korozijos rizika pateisina išlaidų priemoką.
N08028 nerūdijančio plieno dalių gamybos metodai
Pagrindinis N08028 specialių nerūdijančio plieno dalių gamybos kelias yra CNC apdirbimas iš strypo, tuščiavidurio strypo arba kaltinio ruošinio. Medžiaga tiekiama tirpalu atkaitinta kaip apvali strypas, tuščiaviduris strypas ir besiūlis vamzdis. Daugumos apdirbtų komponentų – siurblio velenų, vožtuvų vidinių dalių, jungiamųjų detalių ir prietaisų korpusų – darbo eiga yra tokia: paruoškite atkaitintą strypą arba tuščiavidurį strypą iki reikiamo skersmens, apdorokite beveik tinklinę arba galutinę formą ir patikrinkite matmenis bei medžiagos būklę.
Kalimas naudojamas didesnėms ar sudėtingesnėms formoms, kai naudojant medžiagą ir grūdelių struktūrą, kaltas ruošinys yra palankesnis už strypų atsargas. N08028 galima apdoroti karštuoju būdu, tačiau temperatūros langas yra siauresnis nei standartinių austenitinių rūšių. Neoficialūs pramonės šaltiniai siūlo apytiksliai 1050–1200 °C karštojo darbo diapazoną, o minimali stabdymo temperatūra viršija 950 °C, tačiau šios rekomendacijos nėra įtrauktos į šį straipsnį peržiūrėtą „Alleima“ duomenų lapą ir dėl bet kokios kalimo operacijos turi būti tiesiogiai patikrintos medžiagos tiekėjo.
Suvirinimas yra įmanomas, o N08028 apibūdinamas kaip geras suvirinamumas, bet suvirintas N08028 Dalims reikia atkreipti dėmesį į būklę po suvirinimo. Alleima pažymi, kad atliekant įprastas suvirinimo operacijas, šilumos patekimas į pagrindinį metalą vyksta daug trumpiau nei tarpląstelinės korozijos pavojus, o tarpkristalinės atakos rizika po suvirinimo yra minimali. Tačiau jei suvirinimo arba karščio paveikta zona bus veikiama labai korozijos, atsakingas inžinierius vis tiek gali nurodyti tirpalo atkaitinimą po suvirinimo. Šiame straipsnyje daugiausia dėmesio skiriama apdirbtoms dalims; suvirinimas turėtų būti traktuojamas kaip specializuota operacija, kuriai reikia kvalifikuotų procedūrų.
N08028 specialių nerūdijančio plieno dalių apdirbimo svarstymai
Apdirbimas N08028 pateikia klasikinius labai legiruoto austenitinio nerūdijančio plieno iššūkius: greitą sukietėjimą, žemą šilumos laidumą ir polinkį prilipti prie pjovimo įrankių. Lydinio didelis nikelio ir molibdeno kiekis sustiprina šiuos efektus, palyginti su 316 l.
Darbo grūdinimas yra pats svarbiausias matmenų valdymo elgesys. Kai įrankis trina, o ne pjauna – dėl nepakankamo pastūmos, nuobodžios briaunos ar netinkamo pjovimo gylio – paviršinis sluoksnis gerokai sukietėja. Po to sekantis važiavimas susiduria su kietesniu paviršiumi, pagreitindamas įrankio nusidėvėjimą, o tai stumia operaciją link triukšmo ir prastos paviršiaus apdailos. Praktinė reikšmė yra ta, kad „švelnios“ apdirbimo strategijos su lengvu pastūmu ir mažu pjovimo gyliu neduoda rezultatų. Įrankis turi įsikišti į medžiagą, esančią žemiau sukietėjusios zonos iš ankstesnio praėjimo.
Šiluminis valdymas yra vienodai svarbus. N08028 šilumos laidumas yra mažas, todėl pjovimo šiluma susikoncentruoja ties įrankio briauna, o ne išsisklaido į ruošinį ar lustą. Alleima oficialiose Sanicro 28 apdirbimo gairėse rekomenduoja sumažinti pjovimo greitį maždaug 50–55 %, palyginti su Sanmac 316/316L, kai tekinamas dengto cementinio karbido įrankiais, o pastūmą sumažinant tik šiek tiek ir atsargiai. Tai yra konkrečios medžiagos atspirties taškas, o ne bendra rekomendacija „nerūdijančiam plienui“. Aukšto slėgio aušinimo skystis, nukreiptas į pjovimo zoną, padeda valdyti įrankio tarnavimo laiką. Įrankio geometrija ir laipsnio pasirinkimas turi būti suderinti su konkrečia operacija; tiekėjas, turintis daug nikelio turinčių austenitinių lydinių patirties, turės nusistovėjusius parametrus, o ne eksperimentuodamas.
Paviršiaus vientisumas nusipelno ypatingo dėmesio korozijai atsparioms dalims. Apdirbimo sukeltas liekamasis įtempis ir mikrostruktūriniai pokyčiai gali turėti įtakos vietinės korozijos atsiradimui. Nors specifinis N08028 paviršiaus vientisumo atsakas į apdirbimą yra mažiau dokumentuotas viešuose šaltiniuose nei 316L, galioja bendras principas: suteptas, sukietintas paviršius nėra lygiavertis švariai nupjautam, kai detalė susiduria su agresyvia chemine medžiaga. Esant kritiniams sandarinimo paviršiams arba drėgnoms vietoms, reikia nurodyti ir patikrinti apdailos operaciją ir įrankio būklę.
Matmenų tikslumas, leistinos nuokrypos ir paviršiaus apdaila
N08028 dalių tolerancijos ir paviršiaus apdailos reikalavimai turėtų būti pagrįsti funkcija, o ne prielaida, kad „specialiai“ medžiagai reikia vienodai griežtų leistinų nuokrypių. Per didelis nefunkcinių funkcijų specifikavimas padidina sąnaudas ir laužo riziką nepagerindamas našumo.
Funkcinių paviršių – sandarinimo paviršių, guolių tvirtinimo detalių, sujungimo skersmenų – leistinos nuokrypos turi atitikti surinkimo reikalavimus. Siurblio veleno kakliuko arba vožtuvo kotui gali prireikti IT7 arba geresnio, o tarpinėms angoms ir nesuderinamiems paviršiams gali būti taikomos bendrosios leistinos nuokrypos. Apdirbimo tiekėjas turėtų patvirtinti, kad jis gali turėti konkrečią savybę ir medžiagos būklę, o ne remdamasis patirtimi, susijusia su 316L.
Paviršiaus šiurkštumas ant sudrėkintų arba sandarinančių paviršių turi įtakos ir veikimui, ir korozijai. Grubus paviršius suteikia daugiau vietų duobėms pradėti ir gali išlaikyti proceso likučius. Sandarinimo paviršiams paprastai nurodomos 0,8–1,6 μm Ra vertės, o nekritiniai paviršiai gali priimti 3,2 μm arba grubesnius. Tai paprastai apdirbtų nerūdijančio plieno komponentų etaloniniai diapazonai; atitinkama vertė priklauso nuo konkretaus sandarinimo būdo arba švaros reikalavimo.
Viena praktinė pastaba dėl brėžinių: jei paviršiaus apdaila arba leistina nuokrypa nurodyta be funkcinio pagrindimo, tiekėjas gali arba atmesti darbą, arba pasiūlyti didelę kainą, kad užtikrintų atitiktį. Aiškus užrašas, kurie paviršiai yra funkcionalūs, o kurie – bendros tolerancijos, padeda tiek tiekėjui, tiek pirkėjui.
N08028 nerūdijančio plieno komponentų pramoninis pritaikymas
Programoms, kuriose pasirinktas N08028, būdinga bendra charakteristika: korozijos aplinka viršija 316L, o detalės geometrija reikalauja apdirbimo, o ne paprastos vamzdinės formos.
Cheminis ir naftos chemijos perdirbimas. N08028 naudojamas fosforo rūgšties gamybos įrangoje, sieros rūgšties tvarkymui ir šilumokaičio komponentams. Vario priedas ypač pagerina našumą sieros rūgšties aplinkoje, o chromo ir molibdeno kiekis sprendžia oksidacijos sąlygas. siurblio komponentai, vožtuvo apdaila, o šių paslaugų reaktoriaus vidinės dalys yra tipinės apdirbtos dalys.
Naftos ir dujų – rūgščių paslauga. Aplinkoje, kurioje yra H2S, CO₂ ir chloridų, N08028 užtikrina atsparumą sulfido įtempiams įtrūkimams ir įtempių korozijos įtrūkimams. „Alleima“ praneša, kad „Sanicro 28“ yra patvirtintas pagal NACE MR0175/ISO 15156, skirtas sulfido įtempiams atspariam įtrūkimui naftos telkinių įrangoje. Dujų gręžinių gręžinių įrankiai, movos ir vožtuvų komponentai yra taikymo pavyzdžiai. Atminkite, kad šiame straipsnyje aptariamos mechaninės dalys; vamzdiniams gaminiams taikomos atskiros specifikacijos.
Jūros vandens ir chlorido turinčios aušinimo sistemos. Didelė PRE vertė reiškia atsparumą duobėms ir plyšių korozijai vandenyse, kuriuose yra chlorido. Alleima cituoja praktinę patirtį, patvirtinančią Sanicro 28 tinkamumą jūros vandeniui nešantiems vamzdynams ir jūros vandeniu aušinamiems šilumokaičiams. Komponentai, tokie kaip siurblio velenai, tvirtinimo detalės ir vožtuvų korpusai jūrų arba sūraus vandens aušinimo grandinėse, gali naudoti N08028, kai 316L tarnavimo laikas yra netinkamas.
Taršos kontrolė ir išmetamųjų dujų desulfuravimas. Mišri rūgščių ir chlorido aplinka FGD šveitimo sistemose gali viršyti standartinio nerūdijančio plieno ribas. N08028 komponentai sklendės velenuose, purškimo antgaliuose ir siurblio vidinės dalys yra šioms sąlygoms parinktų apdirbtų dalių pavyzdžiai.
Kiekvienu atveju medžiagos parinkimas turi būti patvirtintas atsižvelgiant į konkrečią naudojimo chemiją, temperatūrą ir įtempių būseną. N08028 nėra universalus sprendimas „ėsdinančioms“ aplinkoms; tai sprendimas konkrečioms aplinkoms, kur tinka konkretus lydinio derinys.
Techniniai reikalavimai, kuriuos reikia patvirtinti perkant N08028 dalis
N08028 dalių pirkimo užsakymas, kuriame nurodyta tik „medžiaga: N08028“, palieka per daug aiškinimo. Šie reikalavimai turėtų būti aiškiai nurodyti užklausoje ir patvirtinti tiekėjo pasiūlyme ir sertifikate.
Medžiagos tapatybė ir sertifikavimas. Nurodykite UNS N08028 arba EN 1.4563, o ne tik komercinį pavadinimą. Reikalauti medžiagų bandymo sertifikato (MTC) pagal EN 10204 3.1, kuriame nurodoma faktinė naudojamos šilumos cheminė sudėtis ir mechaninės savybės. Sertifikatas turėtų parodyti atitiktį atitinkamam gaminio standartui (pvz., EN 10088-3 barui).
Prekės forma ir būklė. Apdorotų dalių atveju nurodykite, ar pradinė medžiaga yra strypas, tuščiaviduris strypas ar kalimas. Strypų žaliavos turi būti tiekiamos tirpale atkaitintos, nebent tyčia reikalingos šaltojo apdorojimo savybės. Patvirtinkite atkaitinimo būklę sertifikate.
Terminis apdorojimas po apdirbimo ar suvirinimo. Jei dalis bus suvirinta arba apdirbimas sukelia didelį šaltą darbą kritinėje srityje, apsvarstykite, ar reikia atkaitinimo tirpalu. N08028 remiasi teisinga tirpalu atkaitinta mikrostruktūra, kad būtų užtikrintas optimalus atsparumas korozijai. Sprendimas turėtų būti grindžiamas aptarnavimo aplinka ir šalto darbo ar suvirinimo mastais, o ne taikomas kaip numatytasis. Alleima rekomenduoja tirpalo atkaitinimą 1100–1160°C temperatūroje, po to aušinimą vandeniu, jei po apdorojimo reikia papildomo terminio apdorojimo.
Apžiūra ir bandymai. Apsvarstykite, ar ne tik matmenų tikrinimas, bet ir teigiamas medžiagos identifikavimas (PMI), kad būtų galima patikrinti gatavų dalių lydinio tapatumą. Kietumo bandymas gali suteikti apytikslį terminio apdorojimo būklės patikrinimą. Esant kritinei korozijos priežiūrai, gali būti nurodyti papildomi korozijos bandymai, tačiau tai padidina išlaidas ir padidina pristatymo laiką.
Paviršiaus švara. Nerūdijančio plieno dalyse neturi būti įterpto geležies užteršimo apdirbant ar tvarkant. Nurodykite, kad dalys būtų nuvalytos ir pasyvintos, jei jos bus veikiamos korozijos. Stenkitės, kad anglinio plieno šepečiai, įrankiai ar tvirtinimo detalės nesiliestų su baigtais N08028 paviršiais.
DUK
Ar N08028 yra tas pats, kas Sanicro 28, Alloy 28 ir Incoloy 028?
Taip, tai komerciniai tos pačios lydinio sudėties pavadinimai. UNS N08028 yra standartinis identifikatorius; EN 1.4563 yra europinis pavadinimas. Kad išvengtumėte dviprasmybių, brėžiniuose nurodykite UNS arba EN numerį.
Ar N08028 gali tiesiogiai pakeisti 316L?
Ne kaip pakaitalas be įvertinimo. N08028 pasižymi žymiai didesniu atsparumu korozijai agresyvioje rūgščių ir chlorido aplinkoje, tačiau jis kainuoja daugiau ir yra sunkiau apdirbamas. Pakeitimas turėtų būti pagrįstas specifiniu gedimo režimu arba korozijos laipsniu, pastebėtu naudojant 316L.
Ar N08028 reikalingas terminis apdorojimas po suvirinimo?
Alleima duomenų lape pažymima, kad įprastomis suvirinimo sąlygomis tarpląstelinio atakos rizika po Sanicro 28 suvirinimo yra minimali. Tačiau, jei suvirintas komponentas veiks labai korozinėje aplinkoje, tirpalo atkaitinimą vis tiek gali nurodyti už įrangą atsakinga inžinerinė funkcija. Reikalavimas priklauso nuo aptarnavimo sąlygų ir turėtų būti sprendžiamas kiekvienu konkrečiu atveju.
Koks yra įprastas N08028 apdirbtų dalių pristatymo laikas?
Pristatymo laikas priklauso nuo medžiagų prieinamumo, dalių sudėtingumo ir kiekio. Tai nėra esminės nuosavybės klausimas ir turi būti nukreiptas į konkretų tiekėją, kad jis pateiktų citatą.
