Sandvik SAF 2304®
Sandvik SAF 2304® ist ein magerer Duplex-Edelstahl (austenitisch-ferritisch), der sich durch die folgenden Eigenschaften auszeichnet:
Weitere technische Informationen und Diagramme, die für die Korrosion, mechanische und physikalische Leistung der Materialien relevant sind, werden in den Abbildungen auf der rechten Seite der Materialseite angezeigt.
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Sandvik SAF 2304®
Datenblatt aktualisiert am 20.12.2019 um 09:50 Uhr (ersetzt alle vorherigen Ausgaben)
Eigenschaften
Allgemeines
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Kommentar |
|---|---|---|---|
| Dichte | 23,0 °C | 7,8 g/cm³ | |
| Wiederverwerteter Inhalt | 82,1 % | Durchschnittlicher Recyclinganteil |
Mechanisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Kommentar |
|---|---|---|---|
| Elastizitätsmodul | 20,0 °C | 200 GPa | |
| 100,0 °C | 194 GPa | ||
| 200,0 °C | 186 GPa | ||
| 300,0 °C | 180 GPa | ||
| Dehnung | 23,0 °C | 25 % | Min. |
| Dehnung A2 | 23,0 °C | 25 % | Min. |
| Härte, Rockwell C | 23,0 °C | 30 [-] | max. |
| Zugfestigkeit | 23,0 °C | 630 - 820 MPa | Für Rohre mit Außendurchmesser max. 25,4 mm garantieren wir 0,2 % Dehngrenze 450 MPa und Zugfestigkeit min. 690 MPa (ASTM A789). |
| Streckgrenze Rp0,2 | 20,0 °C | 400 MPa | Mindest. abhängig von der Wandstärke (Für Rohre mit Außendurchmesser max. 25,4 mm garantieren wir 0,2 % Dehngrenze 450 MPa und Zugfestigkeit min. 690 MPa (ASTM A789). |
| 50,0 °C | 370 - 420 MPa | Mindest. abhängig von der Wandstärke (Für Rohre mit Außendurchmesser max. 25,4 mm garantieren wir 0,2 % Dehngrenze 450 MPa und Zugfestigkeit min. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 100,0 °C | 330 - 380 MPa | Mindest. abhängig von der Wandstärke (Für Rohre mit Außendurchmesser max. 25,4 mm garantieren wir 0,2 % Dehngrenze 450 MPa und Zugfestigkeit min. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 150,0 °C | 310 - 360 MPa | Mindest. abhängig von der Wandstärke (Für Rohre mit Außendurchmesser max. 25,4 mm garantieren wir 0,2 % Dehngrenze 450 MPa und Zugfestigkeit min. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 200,0 °C | 290 - 340 MPa | Mindest. abhängig von der Wandstärke (Für Rohre mit Außendurchmesser max. 25,4 mm garantieren wir 0,2 % Dehngrenze 450 MPa und Zugfestigkeit min. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 250,0 °C | 280 - 330 MPa | Mindest. abhängig von der Wandstärke (Für Rohre mit Außendurchmesser max. 25,4 mm garantieren wir 0,2 % Dehngrenze 450 MPa und Zugfestigkeit min. 690 MPa (ASTM A789). | |
| 300,0 °C | 270 - 310 MPa | Mindest. abhängig von der Wandstärke (Für Rohre mit Außendurchmesser max. 25,4 mm garantieren wir 0,2 % Dehngrenze 450 MPa und Zugfestigkeit min. 690 MPa (ASTM A789). | |
Thermisch
| Eigenschaft | Temperatur | Wert | Kommentar |
|---|---|---|---|
| Wärmeausdehnungskoeffizient | 100,0 °C | 1,35E-5 1/K | für 30°C auf die angegebene Temperatur |
| 200,0 °C | 1.4E-5 1/K | für 30°C auf die angegebene Temperatur | |
| 300,0 °C | 1,45E-5 1/K | für 30°C auf die angegebene Temperatur | |
| 400,0 °C | 1,45E-5 1/K | für 30°C auf die angegebene Temperatur | |
| Spezifische Wärmekapazität | 20,0 °C | 490 J/(kg·K) | |
| 100,0 °C | 505 J/(kg·K) | ||
| 200,0 °C | 530 J/(kg·K) | ||
| 300,0 °C | 550 J/(kg·K) | ||
| 400,0 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| Wärmeleitfähigkeit | 20,0 °C | 16 W/(m·K) | |
| 100,0 °C | 17 W/(m·K) | ||
| 200,0 °C | 18 W/(m·K) | ||
| 300,0 °C | 19 W/(m·K) | ||
| 400,0 °C | 21 W/(m·K) | ||
Chemische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert | Kommentar | |
|---|---|---|---|
| Kohlenstoff | 0,03 % | max. | |
| Chrom | 22,5 % | ||
| Kupfer | 0,3 % | ||
| Eisen | Guthaben | ||
| Mangan | 2 % | max. | |
| Molybdän | 0,3 % | ||
| Nickel | 4,5 % | ||
| Stickstoff | 0,1 % | ||
| Phosphor | 0,04 % | max. | |
| Silizium | 1 % | max. | |
| Schwefel | 0,015 % | max. | |
Technologische Eigenschaften
| Eigenschaft | ||||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Anwendungsbereiche |
Sandvik SAF 2304® besitzt gute mechanische und physikalische Eigenschaften, eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion und andere Korrosionsformen sowie eine gute Schweißbarkeit. Diese Eigenschaften machen ihn zu einer sowohl technisch als auch wirtschaftlich überlegenen Alternative zu Edelstählen wie den austenitischen Stählen ASTM 304, 304L, 316, 316L, 321 und 347, den ferritischen Chromstählen ASTM 430 und 444 und den martensitischen Chromstählen der ASTM 410 und Typ 420. Sandvik SAF 2304® hat auch Vorteile gegenüber niedriglegierten Stählen. Beispiele, bei denen Sandvik SAF 2304® Vorteile gegenüber anderen Materialien bietet, finden Sie in der folgenden Tabelle.
Die guten mechanischen Eigenschaften und Korrosionseigenschaften machen Sandvik SAF 2304® zu einer wirtschaftlichen Wahl in vielen Anwendungen, indem die Lebenszykluskosten der Ausrüstung gesenkt werden.
Die hohe Festigkeit und Härte von 3RE60 machen den Werkstoff zu einer attraktiven Alternative zu den austenitischen Stählen in stark beanspruchten oder verschleißbeanspruchten Konstruktionen.
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| Zertifizierungen |
Genehmigungen:
Wenn Sandvik SAF 2304® über einen längeren Zeitraum Temperaturen über 280 °C (540 °F) ausgesetzt wird, verändert sich die Mikrostruktur, was zu einer Verringerung der Schlagfestigkeit führt. Dies wirkt sich nicht unbedingt auf das Verhalten des Materials bei Betriebstemperatur aus. Beispielsweise können Wärmetauscherrohre problemlos bei höheren Temperaturen eingesetzt werden. Bitte kontaktieren Sie Sandvik für weitere Informationen. Für Druckbehälteranwendungen werden gemäß VdTÜV-Wb 496 maximal 280°C (540°F) gefordert. | |||||||||||||||||
| Kaltumformung | Die zum Biegen erforderliche Anfangskraft ist bei Sandvik SAF 2304® etwas höher als bei ASTM 304/316. Sandvik SAF 2304® kann bis zu einer Verformung von 25 % kalt gebogen werden, ohne dass eine anschließende Wärmebehandlung erforderlich ist. Unter Betriebsbedingungen, bei denen das Risiko von Spannungsrisskorrosion zuzunehmen beginnt, z. B. bei einer Materialtemperatur von fast 125 °C (255 °F) in einer neutralen sauerstoffhaltigen Umgebung mit etwa 100 ppm Cl⁻, wird eine Wärmebehandlung auch danach empfohlen mäßiges Kaltbiegen. Für Druckbehälteranwendungen in Deutschland und den nordischen Ländern kann nach der Kaltumformung eine Wärmebehandlung gemäß VdTÜV-Wb 496 und NGS 1607 erforderlich sein. Die Wärmebehandlung erfolgt in Form von Lösungsglühen (siehe unter Wärmebehandlung) oder Widerstandsglühen. | |||||||||||||||||
| Korrosionseigenschaften |
Allgemeine Korrosion:Aufgrund des hohen Chromgehalts und seiner ausgewogenen Zusammensetzung besitzt Sandvik SAF 2304® eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit in sauren Umgebungen. Die folgende Tabelle gibt die Korrosionsrate in verschiedenen Säuren an und die Abbildungen 4-6 zeigen Isokorrosionsdiagramme für Sandvik SAF 2304® in Schwefel-, Ameisen- bzw. Salpetersäure.
Corrosion rates in acid-water mixtures, mm/year (mpy). Activated specimens, 1+3+3 days, average of the last two periods for two specimens.
Pitting:The pitting resistance of a steel is determined primarily by its chromium and molybdenum contents, but the nitrogen content also has an effect. The manufacturing and fabrication practice, e.g. welding, are also of vital importance for the actual performance in service. A parameter for comparing the pitting resistance of different steels is the PRE-number (Pitting Resistance Equivalent). The PRE is defined as, in weight-% PRE =% Cr + 3.3 %x Mo + 16 x % N
As the table shows, the PRE number for Sandvik SAF 2304® is considerably higher than the number for ASTM 304L and comparable to the number for ASTM 316L. Potentiostatic tests in solutions with different chloride contents (pH =6) are reported in Figure 7. Each curve is based on at least 4 measuring points, each of which is derived from a minimum of three separate measurements. Variation in the measurement results is within the range +/-5°C (+/-9°F). The test results for ASTM 316L have been compared with results obtained under practical conditions of service, and the correlation is good. As is evident from Figure 7, the critical temperature for pitting for Sandvik SAF 2304® is higher than that for ASTM 304L and comparable to that for ASTM 316L. The test results correspond with the PRE ranking.
Stress corrosion cracking:Because of its two-phase structure and its well balanced composition, Sandvik SAF 2304® possesses very good resistance to stress corrosion cracking (SCC). This is evident from the results of tests in both concentrated chloride solutions and oxygen-containing dilute chloride environments.
Figure 8 shows the results of tests carried out in 40% CaCl₂ solution at 100°C (210°F). In this environment, the stress that is required to cause fracture due to SCC (known as the threshold stress) is much higher for Sandvik SAF 2304® than for ASTM 304/304L and ASTM 316/316L. This demonstrates the superior resistance of Sandvik SAF 2304®.
Welding of Sandvik SAF 2304® does not appreciably reduce the resistance to SCC, provided that the welding recommendations are followed (see Welding). The threshold stress of material that has been TIG-welded with Sandvik 22.8.3.L or MMA-welded with Sandvik 22.9.3.LR is on a level with that of the parent metal.
The results of SCC testing of Sandvik SAF 2304 in chloride solutions at high temperatures and pressures are presented in Figure 9. The curve for Sandvik SAF 2304® is based on tests performed in various chloride contents and at different temperatures. Usually, six separate measurements were taken at each measuring point. The testing method involved spring-loaded specimens stressed to the proof strength (Rp0.2) at the testing temperature or U-bends in which the stress at the apex is at least equal to the proof strength of the solution annealed material. The oxygen content of the inlet water (refreshed autoclaves were used) was 4.6 to 10 ppm and the pH 4.5 to 7. The curve for ASTM 304/304L and ASTM 316/316L is based on published test results and on practical experience. The results in Figure 9 indicate that Sandvik SAF 2304® can be used in dilute oxygen-bearing chloride solutions up to about 125°C (260°F) without any risk of SCC. This is much higher than for ASTM 304/ 304L and ASTM 316/316L, which should not be used above 60°C (140°F) in such environments. At temperatures above 125°C (260°F), Sandvik SAF 2304® should not be used in oxygen-bearing solutions in environments with more than about 10 ppm Cl-. For such conditions, we recommend Sandvik SAF 2205™, Sandvik SAF 2507® or Sanicro® 28. At low oxygen contents, which are common in the process and power industries, considerably higher chloride contents and temperatures can be tolerated by Sandvik SAF 2304® without any risk of SCC.
Intergranular corrosion:Sandvik SAF 2304® is a member of the family of modern duplex stainless steels whose chemical manner that the reformation of austenite in the heat-affected zone adjacent to the weld takes place quickly. This results in a microstructure that gives corrosion properties and toughness similar to that of the parent metal. Welded joints in Sandvik SAF 2304® easily pass Strauss' intergranular corrosion testing according to SS-EN ISO 3651-2 Method A.
Crevice corrosion:In the same way as the resistance to pitting can be related to the chromium, molybdenum and nitrogen contents of the steel so can the resistance to crevice corrosion. Sandvik SAF 2304® possesses better resistance to crevice corrosion than steels of the ASTM 304/304L type and is comparable with ASTM 316/316L.
Erosion corrosion:Steels of the ASTM 304/304L and ASTM 316/316L type can be attacked by erosion corrosion if exposed to flowing media containing highly abrasive solid particles, e.g. sand, or media with very high flow rates. Under such conditions, Sandvik SAF 2304® displays very good resistance because of its combination of high mechanical strength and good corrosion resistance.
Corrosion fatigue:Sandvik SAF 2304® possesses higher strength and better corrosion resistance than ordinary austenitic stainless steels. Consequently, Sandvik SAF 2304® has considerably better fatigue strength under corrosive conditions than such steels. | |||||||||||||||||
| Expanding |
Expanding In comparison with austenitic stainless steels, Sandvik SAF 2304® has a higher proof strength. This must be borne in mind when expanding tubes into tube-sheets. Normal expanding methods can be used, but the expansion requires higher initial force and should be undertaken in one operation.
Contact us for detailed recommendations on expanding duplex stainless steels. | |||||||||||||||||
| Wärmebehandlung |
The tubes are normally delivered in heat treated condition. If additional heat treatment is needed due to further processing the following is recommended. Solution annealing:930 -1050°C (1710 -1920°F), rapid cooling in air or water. | |||||||||||||||||
| Warmumformung | Hot bending is carried out at 1100-950°C (2010-1740°F) and should be followed by solution annealing. | |||||||||||||||||
| Bearbeitung | Being a two-phase material (austenitic-ferritic) Sandvik SAF 2304® will present a different tool wear profile from that of single-phase steels of type ASTM 304L. The cutting speed must, therefore, be slightly lower than that recommended for ASTM 304L and as a first recommendation 25 % lower cutting speeds should be used compared to the speed for machining Sanmac 304/304L. It is, however, recommended that a tougher insert grade is used for semi-roughing operations, Sanmac® 304/304L. | |||||||||||||||||
| Andere |
Lieferformen: Seamless tube and pipe in Sandvik SAF 2304® is supplied in dimensions up to 260mm outside diameter. The delivery condition is solution annealed and either white pickled or bright annealed. For hydraulic tubing applications, Sandvik SAF 2304® is also marketed under the name PW 400.
Other forms of supply | |||||||||||||||||
| Schweißen |
The weldability of Sandvik SAF 2304® is good. Welding must be carried out without preheating and subsequent heat treatment is normally not necessary. Geeignete Verfahren zum Schmelzschweißen sind das Lichtbogenhandschweißen (E-Hand/E-Hand) und das Schutzgasschweißen, wobei das WIG/GTAW-Verfahren die erste Wahl ist.
For Sandvik SAF 2304®, heat input of 0.5-2.5 kJ/mm and interpass temperature of <150°C (300°F) are recommended.
Recommended filler metals
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Metall