07Cr19Ni11Ti rustfritt stålrør: sammensetning, egenskaper og utvalg

07Cr19Ni11Ti er et titan-stabilisert austenittisk rustfritt stål som brukes for sømløse og sveisede rør som må motstå både høy-temperaturoksidasjon og intergranulær korrosjon. Det er den gjeldende betegnelsen for klassen lang levert som 0Cr18Ni10Ti og den tilsvarer den internasjonale type 321-sammensetningen som brukes i varmeveksler, kjele og prosessrør.

Lese karakterbetegnelsen

Betegnelsen koder direkte for kjemien: en øvre karbongrense på 0,07 %, ca. 19 % krom og ca. 11 % nikkel, med titan tilsatt som stabiliserende element. Det lavere karbontaket sammenlignet med den eldre 0Cr18Ni10Ti-massen, sammen med titantilsetningen, er det som holder karakteren fri for sensibilisering etter sveising eller etter lang eksponering i området 425 til 850 grader Celsius.

Kjemisk sammensetning og rom-temperaturegenskaper

Krav til mekaniske egenskaper avhenger av gjeldende standard. Minimum strekkfasthet er generelt satt til ca. 515 MPa for ASTM austenittiske rørkvaliteter og ca. 520 MPa under de kinesiske væsketransportrørstandardene, med en minimum flytegrense på 205 MPa og en forlengelse på 35 % til 40 %. Tabellen nedenfor viser de fysiske verdiene som oftest er sitert i designarbeid.

Tetthet: 8,0 g per kubikkcentimeter

Termisk ledningsevne: ca 16 W per meter kelvin ved 100 grader Celsius

Termisk utvidelseskoeffisient: ca. 16,6 x 10 til minus 6 per kelvin mellom 0 og 100 grader Celsius

Elastisitetsmodul: ca. 193 GPa ved romtemperatur

Struktur: fullstendig austenittisk, ikke-magnetisk i glødet tilstand

Høy-temperatur og korrosjonsatferd

Titan tilsettes slik at karbon utfelles som titankarbid i stedet for som kromkarbid ved korngrensene. Sensibilisering er derfor undertrykt, og karakteren kan sveises inn i samlerør, spoler og manifolder uten etterfølgende løsningsbehandling. Ved trykkholdende-drift brukes karakteren generelt for kontinuerlig drift opp til ca. 815 grader Celsius, og den er oksidasjonsbestandig i luft til omtrent 870 grader Celsius, noe som passer overhetingsstøtter, eksossystemer og innvendig varmeveksler. Motstanden mot kloridgroper er moderat: karakteren overgår vanlige austenittiske kvaliteter i oksiderende og svakt sure medier, men molybden-holdige kvaliteter foretrekkes der kloridnivåene er høye.

07Cr19Ni11Ti, 304 og 316 sammenlignet

Den praktiske regelen er grei. Der en sveiset enhet ser vedvarende temperaturer over ca. 425 grader Celsius, unngår den stabiliserte kvaliteten de krom-utarmede korngrensesonene som ellers ville blitt foretrukne korrosjonsbaner. Der bruken domineres av kloridholdig-vann eller kjemiske prosessstrømmer ved moderat temperatur, er molybden-holdig kvalitet det beste valget.

Standarder og innkjøpsparametere

Sømløst rør for væsketransport: GB/T 14976, med klasse 07Cr19Ni11Ti

Sømløst rør for kjeler og varmevekslere: GB/T 13296

Sveiset rør: GB/T 12771, ASTM A312, ASTM A269

Internasjonale sømløse ekvivalenter: ASTM A213, EN 10216-5

Varmebehandling: løsning glødet ved minimum 1040 grader Celsius etterfulgt av rask avkjøling, som kreves av austenittiske rørspesifikasjoner

Overflatetilstand: syltet, eller lyst glødet der en ren indre overflate er nødvendig

Verifikasjonstester: positiv materialidentifikasjon, intergranulær korrosjonstest i henhold til ASTM A262 praksis E, hydrostatisk eller virvelstrømundersøkelse og ultralydtesting av veggen

Titaninnholdet må tilfredsstille stabiliseringsforholdet på minst fem ganger innholdet av karbon pluss nitrogen; et lavere forhold etterlater karbon fritt for å danne kromkarbider og overvinner formålet med karakteren. Dimensjonssjekker dekker utvendig diameter, veggtykkelse, ovalitet og lengde, og det leverte røret er normalt merket med varmenummer, karakter og standard slik at møllesertifikatet kan spores.

Typiske applikasjoner

Petrokjemiske anlegg bruker karakteren for reaktorinnvendige deler, overføringsledninger og varmevekslerrør. Mat-, drikke- og farmasøytiske fabrikker bruker det til sterilt utstyr og korrosjonsbestandig- prosessrør som rengjøres på plass. Eksossystemer for biler og romfart drar fordel av oksidasjonsmotstanden ved høye-temperaturer, og komponenter i kjernefysisk-klasse leveres til den gjeldende designkoden der karakteren er godkjent. Kraftgenerering bruker den til overhetings- og ettervarmerstøtter, sotblåserrør og dampprøvetakingslinjer.

Ofte stilte spørsmål

Spørsmål: Er 07Cr19Ni11Ti det samme som 321 rustfritt stål?
De er likeverdige i sammensetning og ytelse: 07Cr19Ni11Ti er den kinesiske betegnelsen for den titan-stabiliserte 18-8 austenittiske karakteren som internasjonale standarder viser som type 321.

Spørsmål: Hvorfor legges titan til denne karakteren?
Titan kombineres med karbon for å danne stabilt titankarbid, som hindrer kromkarbid i å dannes ved korngrensene og fjerner risikoen for intergranulær korrosjon etter sveising.

Spørsmål: Hva er maksimal driftstemperatur?
For trykkholdende-komponenter brukes karakteren vanligvis til omtrent 815 grader Celsius kontinuerlig, med oksidasjonsmotstand i luft til omtrent 870 grader Celsius.

Spørsmål: Hva er det nødvendige titaninnholdet?
Titan må være minst fem ganger innholdet av karbon pluss nitrogen og ikke mer enn 0,70 %, som er stabiliseringsregelen som er skrevet inn i spesifikasjonene for austenittiske rør.

Spørsmål: Bør 321 eller 316 velges for et kloridmiljø?
For klorid-rikt vann eller prosessstrømmer ved moderat temperatur motstår molybdenet-som har 316-graden bedre gropdannelse, mens den stabiliserte kvaliteten foretrekkes for sveiset høy-temperatur.

Spørsmål: Hvilken leveringstilstand er standard?
Løsning glødet og raskt avkjølt, levert syltet eller lyst glødet, med positiv materialidentifikasjon og intergranulær korrosjonstesting tilgjengelig på forespørsel.