Sandvik SAF 3207 HD™ – Premium Hyper-Duplex-Edelstahl für Tiefsee- und korrosive Umgebungen

Überblick

Sandvik SAF 3207 HD™ ist ein hyper-duplexer (austenitisch-ferritischer) Edelstahl, der für den Einsatz in hochkorrosiven Umgebungen entwickelt wurde, in denen gleichzeitig hohe mechanische Festigkeit erforderlich ist. Diese Eigenschaften machen den Werkstoff ideal für Anwendungen wie Tiefsee-Umbilicals.

Hauptmerkmale

• Hervorragende Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion
• Hervorragende Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion (SCC) in hydrogen-sulfid- (H₂S) und chloridhaltigen Umgebungen
• Hohe Beständigkeit gegen allgemeine Korrosion in sauren und alkalischen Umgebungen
• Hervorragende Beständigkeit gegen Erosionskorrosion
• Hervorragende Korrosionsermüdungseigenschaften
• Außergewöhnlich hohe mechanische Festigkeit
• Außergewöhnlich hohe Ermüdungsfestigkeit
• Physikalische Eigenschaften, die Designvorteile bieten
• Gute Schweißbarkeit

Eigenschaften

Allgemein

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Dichte	23,0 °C	7,7 g/cm³
Recyclinganteil		82,1 %	Durchschnittlicher Recyclinganteil

Mechanisch

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Elastizitätsmodul	20,0 °C	200 GPa
Dehnung	23,0 °C	25 %	min.
Dehnung A2	23,0 °C	15 %	min.
Härte, Rockwell C	23,0 °C	36 [-]	max.
Zugfestigkeit	20,0 °C	850 - 950 MPa	abhängig von der Wandstärke
Zugfestigkeit	50,0 °C	923 MPa	abhängig von der Wandstärke
Zugfestigkeit	100,0 °C	850 MPa	abhängig von der Wandstärke
Zugfestigkeit	150,0 °C	811 MPa	abhängig von der Wandstärke
Zugfestigkeit	200,0 °C	784 MPa	abhängig von der Wandstärke
Zugfestigkeit	250,0 °C	785 MPa	abhängig von der Wandstärke
Zugfestigkeit	300,0 °C	791 MPa	abhängig von der Wandstärke
Streckgrenze Rp0,2	20,0 °C	700 - 770 MPa	min., abhängig von der Wandstärke
Streckgrenze Rp0,2	100,0 °C	657 MPa	min., abhängig von der Wandstärke
Streckgrenze Rp0,2	150,0 °C	609 MPa	min., abhängig von der Wandstärke
Streckgrenze Rp0,2	200,0 °C	585 MPa	min., abhängig von der Wandstärke
Streckgrenze Rp0,2	250,0 °C	582 MPa	min., abhängig von der Wandstärke
Streckgrenze Rp0,2	300,0 °C	572 MPa	min., abhängig von der Wandstärke

Thermisch

Eigenschaft	Temperatur	Wert	Bemerkung
Wärmeausdehnungskoeffizient	100,0 °C	1,35E-5 1/K	für 30°C bis zur genannten Temperatur
Wärmeausdehnungskoeffizient	200,0 °C	1,35E-5 1/K	für 30°C bis zur genannten Temperatur
Wärmeausdehnungskoeffizient	300,0 °C	1,4E-5 1/K	für 30°C bis zur genannten Temperatur
Wärmeausdehnungskoeffizient	400,0 °C	1,45E-5 1/K	für 30°C bis zur genannten Temperatur
Spezifische Wärmekapazität	20,0 °C	480 J/(kg·K)
Spezifische Wärmekapazität	100,0 °C	510 J/(kg·K)
Spezifische Wärmekapazität	200,0 °C	540 J/(kg·K)
Spezifische Wärmekapazität	300,0 °C	570 J/(kg·K)
Spezifische Wärmekapazität	400,0 °C	590 J/(kg·K)
Wärmeleitfähigkeit	20,0 °C	13 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	100,0 °C	15 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	200,0 °C	16 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	300,0 °C	18 W/(m·K)
Wärmeleitfähigkeit	400,0 °C	20 W/(m·K)

Elektrisch

Eigenschaft	Temperatur	Wert
Elektrischer Widerstand	23,0 °C	8,7E-7 Ω·m

Chemische Zusammensetzung

Element	Gehalt	Bemerkung
Kohlenstoff	0,03 %	max.
Chrom	32 %
Eisen	Basis
Mangan	1,5 %	max.
Molybdän	3,5 %
Nickel	7 %
Stickstoff	0,5 %
Phosphor	0,04 %	max.
Silizium	0,8 %	max.
Schwefel	0,01 %	max.

Technologische Eigenschaften

Anwendungsbereiche

Sandvik SAF 3207 HD™ Hyper-Duplex-Stahl wurde für Tiefsee-Umbilicals entwickelt, eine Anwendung mit extremen Anforderungen an Lochfraß- und Spaltkorrosionsbeständigkeit, mechanische Festigkeit und Ermüdungseigenschaften.

Durch höhere Streckgrenze, bessere Korrosionsbeständigkeit und überlegene Ermüdungseigenschaften im Vergleich zu Super-Duplex-Stählen ist Sandvik SAF 3207 HD™ auch eine ausgezeichnete Materialwahl für eine Reihe weiterer Öl- und Gasanwendungen. Beispielsweise bietet der Werkstoff bei Anforderung an Beständigkeit gegen Hydrogen sulfid (H₂S), wie bei Rohseewasserinjektion, Steuerleitungen und Chemikalieneinspritzleitungen, hohe Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit bei geringeren Betriebskosten.

Korrosionseigenschaften

Allgemeine Korrosion: Sandvik SAF 3207 HD™ ist hochbeständig gegen Korrosion durch organische Säuren, z. B. Ameisensäure und Essigsäure.

Die Beständigkeit gegen anorganische Säuren ist vergleichbar mit, oder sogar besser als die von hochlegierten austenitischen Edelstählen in bestimmten Konzentrationsbereichen.

Lochfraß- und Spaltkorrosion: Die Beständigkeit wird hauptsächlich durch den Gehalt an Chrom, Molybdän und Stickstoff bestimmt. Ein Vergleichsparameter ist die PRE-Zahl (Pitting Resistance Equivalent).

PRE = %Cr + 3,3 × %Mo + 16 × %N (in Gew.-%)

Der Mindest-PRE-Wert für Sandvik SAF 3207 HD beträgt 50.

Im modifizierten ASTM G48A-Test (6 % FeCl₃, 24 h) sowie im Spaltkorrosionstest nach MTI-2-Verfahren schneidet Sandvik SAF 3207 HD™ besser ab als Sandvik SAF 2507®.

Wärmebehandlung

Die Rohre werden normalerweise im wärmebehandelten Zustand geliefert. Falls zusätzliche Wärmebehandlung durch weitere Verarbeitung erforderlich ist, wird empfohlen:

Lösungsglühen: 1040–1140 °C (1905–2085 °F), schnelles Abkühlen in Luft, Schutzatmosphäre oder Wasser.

Bearbeitung

Als Duplex-Werkstoff (austenitisch-ferritisch) zeigt Sandvik SAF 3207 HD™ ein anderes Werkzeugverschleißverhalten als austenitische Edelstähle. Die Schnittdaten (Geschwindigkeit und Vorschub) müssen daher niedriger sein als für austenitische Güten empfohlen.

Lieferformen

Nahtlose Rohre in Sandvik SAF 3207 HD™ können in typischen Umbilical-Rohrabmessungen geliefert werden. Der Lieferzustand ist entweder lösungsgeglüht und entweder weiß gebeizt oder poliert.

Schweißen

Die Schweißbarkeit von Sandvik SAF 3207 HD™ ist gut. Schweißen muss ohne Vorwärmen durchgeführt werden, eine nachträgliche Wärmebehandlung ist normalerweise nicht erforderlich. Ein geeignetes Schmelzschweißverfahren ist das WIG-Schweißen (GTAW/TIG) mit Schutzgas Ar + 2 % N₂. Für Rohr-zu-Rohrbodenschweißen wird Ar + 3 % N₂ als Schutzgas empfohlen, um eine ordnungsgemäße Schweißnahtstruktur zu gewährleisten.

Für Sandvik SAF 3207 HD™ werden Wärmeeintrag von 0,2–1,0 kJ/mm und Zwischentemperatur von <100 °C (210 °F) empfohlen.

Empfohlene Zusatzwerkstoffe:

• WIG-Schweißen: Exaton 27.7.5.L. Für Informationen zu Zusatzwerkstoff und Schweißverfahren kontaktieren Sie bitte Sandvik.

Datenblatt aktualisiert am 20.12.2019 (ersetzt alle vorherigen Ausgaben)