Sanicro® 35

Aufgrund seiner extrem guten Loch- und Spaltkorrosionseigenschaften eignet sich Sanicro® 35 besonders für Anwendungen, bei denen Meerwasser zum Kühlen oder Heizen verwendet wird. Sanicro® 35 hat auch eine hohe Beständigkeit gegen allgemeine Korrosion in sauren Umgebungen, wodurch es für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet ist.

Genehmigungen:

Intermetallische Phasen werden bei Temperaturen über 600 °C (1110 °F) ausgeschieden. Daher sollte der Stahl diesen Temperaturen nicht über längere Zeit ausgesetzt werden.

Die zum Biegen von Sanicro® 35 benötigte Kraft ist höher als bei standardmäßigen austenitischen Edelstählen, was eine natürliche Folge der höheren Streckgrenze ist. Die hervorragende Umformbarkeit der Sorte ermöglicht das Kaltbiegen auf enge Biegeradien.

Allgemeine Korrosion:Sanicro® 35 hat im Vergleich zu rostfreien Stählen mit einem geringeren Chrom- und Molybdängehalt eine gute Beständigkeit gegen Salzsäure und kann daher in Umgebungen nützlich sein, in denen Salzsäure vorhanden ist. Siehe Abbildung 1.

Sanicro® 35 hat eine hohe Beständigkeit gegen Schwefelsäure und Salpetersäure. Isokorrosionsdiagramme sind in Abbildung 2 und Abbildung 3 zu sehen.

Sanicro® 35 zeigt auch gute Leistungen in Mischungen aus Ameisensäure und Essigsäure, siehe Tabelle 1.

Tabelle 1. Korrosionsgeschwindigkeit von Sanicro® 35 in Mischungen aus Essigsäure (CH COOH) und Ameisensäure (HCOOH) bei Siedebedingungen.

Sanicro® 35 funktioniert auch unter alkalischen Bedingungen gut und zeigt eine hohe Korrosionsbeständigkeit in ätzenden Lösungen, siehe Tabelle 2.

Tabelle 2. Korrosionsrate von Sanicro® 35 in Natriumhydroxid (NaOH) bei verschiedenen Konzentrationen und Temperaturen.

Lochfraß:Einer der Hauptvorteile von Sanicro® 35 ist seine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Lochfraß. Die Lochfraßbeständigkeit ergibt sich aus den hohen Gehalten an Chrom, Molybdän und Stickstoff. Die PREN-Nummer kann verwendet werden, um Legierungen in Bezug auf die chemische Zusammensetzung und die Fähigkeit, Lochfraß zu widerstehen, zu vergleichen und einzustufen.

Der PRE ist in Gew.-% definiert

PRE =%Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N

Der nominelle PREN-Wert für Sanicro® 35 beträgt ~52, vergleichbar mit der Nickellegierung Sanicro 625 (Alloy 625). Dies ist deutlich höher als z.B. die PREN-Werte für Superduplex- und 6 Mo-austenitische Güten, die üblicherweise in Meerwasseranwendungen verwendet werden. Als Referenz haben Sandvik SAF 2507 und Sandvik 254 SMO einen minimalen PREN-Wert von 42,5.

Die kritische Lochfraßtemperatur (CPT) wurde in 6 % FeCl gemäß ASTM G48 Praxis C bestimmt. Die CPT wurde auch in einem potentiostatischen Test in einer 3 M MgCl-Lösung bestimmt. Der Test wurde in einem modifizierten ASTM G150-Test durchgeführt, bei dem die Lösung von 1 M NaCl geändert wurde, um die CPT-Messung von hochlegierten Materialien zu ermöglichen. Die gemessenen CPT-Werte sind in Tabelle 3 ersichtlich.

Tabelle 3. CPT-Werte für Sanicro® 35 im Vergleich zu Sandvik 254 SMO. Der CPT wurde an Coupons mit P120-Oberfläche für den ASTM G48-Test und P600-Oberfläche für den G150-Mod. gemessen. testen.

Die Beständigkeit gegen Spaltkorrosion ist ebenso wichtig wie die Beständigkeit gegen Lochfraß, da Risse selten vollständig vermieden werden können. Sanicro® 35 hat eine ausgezeichnete Spaltkorrosionsbeständigkeit in Chloridumgebungen. Die kritische Spalttemperatur (CCT) wurde durch potentiostatische Tests in 1 M NaCl gemäß Standard ASTM G150 und durch Eintauchtests in 6 % FeCl-Testlösung, angesäuert mit HCl, gemäß ASTM G48 bestimmt, siehe Tabelle 4.

Tabelle 4. CCT-Werte für Sanicro® 35 im Vergleich zu einigen Legierungen nach verschiedenen Testmethoden. Das angelegte Potential betrug 700 mV vs. SCE gemäß ASTM G150. Flache Coupons wurden mit nass geschliffenen Oberflächen mit P600-Körnungspapier für den ASTM-G150-Test und mit P120 für die ASTM-G48-Tests getestet.

Tests im Meerwasser:Beschleunigte Labortests eignen sich sehr gut für die Einstufung verschiedener Legierungen, aber auch Tests in realen Anwendungsumgebungen sind wertvoll. Materialien werden häufig in einer Meerwasserumgebung verwendet, die für viele Legierungen sehr korrosiv ist. Sanicro® 35 wurde 90 Tage lang in natürlichem Meerwasser bei 30 °C, wo ein Biofilm aktiv ist, und auch in 0,5 ppm chloriertem Meerwasser bei erhöhten Temperaturen getestet.

Tabelle 5. Flache Proben mit mit P120-Körnungspapier geschliffenen Oberflächen, getestet in echtem Meerwasser.

Spannungsrisskorrosion:Gewöhnliche austenitische Stähle des Typs ASTM 316 sind anfällig für Chlorid-induzierte Spannungsrisskorrosion (SCC) in chloridhaltigen Lösungen bei Temperaturen über etwa 60°C (140°F). Diese Anfälligkeit nimmt mit steigendem Nickelgehalt ab. Chromgehalte über 20 % können ebenfalls von Vorteil sein. Sanicro® 35 hat eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen SCC. Dies wird in Tabelle 6 gezeigt, die die Ergebnisse von SCC-Tests in einer 40%igen Calciumchloridlösung zeigt. Die Sorte zeigte nach 500 Stunden konstanter Belastungsprüfung keine Rissbildung oder Korrosion, was 90 % der tatsächlichen Zugfestigkeit bei 100 °C entspricht. Zu beachten ist, dass die hohe Belastung von 90 % UTS naturgemäß zu einer plastischen Verformung der Proben führt.

Tabelle 6. Ergebnis des Spannungskorrosionsrisstests verschiedener Legierungen in belüftetem 40 % CaCl bei 100 °C (210 °F), pH 6,5.

Sanicro® 35 leidet nicht unter SCC in einer NACE MR 0175 / ISO 15156 Test Level VI Umgebung. Tests mit langsamer Dehnungsrate (SSRT) wurden gemäß NACE TM0198 an kaltverformtem Sanicro® 35-Material (140 ksi und 180 ksi) durchgeführt. Die Umgebung hatte Partialdrücke von 500 psia H S und 500 psi CO . Als Testlösung wurde 20 Gew.-% Natriumchlorid verwendet und die Temperatur betrug 175°C ± 3°C. Sowohl für die Materialien mit 140 ksi als auch mit 180 ksi wurden zwei Proben in der korrosiven Umgebung und eine in Stickstoff getestet. Alle Tests wurden bei der gleichen Ausgangstemperatur durchgeführt. Beide Materialien zeigen duktile Brüche mit Verhältnissen von ≥92 % für die Zeit bis zum Versagen, die Dehnung bis zum Versagen, die plastische Dehnung bis zum Versagen und die Flächenverringerung im Vergleich zu einer inerten Umgebung, was auf kein SCC hinweist.

Wasserstoffversprödung:Sanicro® 35 zeigt erwartungsgemäß eine hervorragende Beständigkeit gegen Wasserstoffversprödung, da es eine hohe austenitische Phasenstabilität aufweist. Sanicro® 35 ist keine ausscheidungsgehärtete Sorte, die unter Wasserstoffversprödung leiden kann.

Lösungsgeglühtes Sanicro® 35-Material zeigte keine Rissbildung bei konstanten Belastungstests bei 4 °C in 3 % NaCl bei -1050 mV bei zwei unterschiedlichen Belastungen in Tabelle 7. Dies weist darauf hin, dass die Legierung nicht anfällig für Wasserstoffversprödung ist und eine praktikable Option darstellt für Unterwasseranwendungen.

Tabelle 7. Ergebnisse von Sanicro® 35 aus konstanten Belastungstests bei 4 °C in 3 % NaCl bei –1050 mV SCE

Sanicro® 35 can be expanded into tube sheets in the same way as standard austenitic stainless steels.

Tubes are delivered in solution annealed condition. If additional heat treatment is needed after further processing, please contact Sandvik.

Lieferformen:

Sanicro® 35 can be supplied as seamless tube and pipe.

The weldability of Sanicro® 35 is good and a suitable method for fusion welding is TIG welding (GTAW).

Welding should be undertaken with low heat input, maximum 1.2 kJ/mm, and interpass temperature 100°C maximum. A stringer welding technique should be used. Preheating and post-weld heat treatment are not necessary. To maintain full corrosion resistance of the welded joint, welding must be followed by thorough cleaning to ensure the removal of all oxides and heat tint. Ar+2 %N₂ is recommended as shielding gas and backing gas with TIG welding to achieve the best combination of mechanical properties and corrosion resistance of the welded joints.

Welding of fully austenitic stainless steels and nickel-base alloys often involves the risk of hot cracking in the welded joints if the weldment is under constrain. Sanicro® 35, however, possesses very high purity, and is thereby less prone to hot cracking than most of the nickel-base alloys.

Nickel alloy UNS N06059 (ERNiCrMo-13, NiCr23Mo16) wire or rod is recommended as filler material for gas shielded arc welding. Welding without filler material should be avoided in the as-welded condition.