Сплав 31е желязо-никел-хром-молибденова сплав, известна с високата си устойчивост на корозия. Неговият химичен състав, съгласно спецификации като ASTM B625, обикновено се придържа към следния диапазон, като всеки елемент служи за критична цел:
· Никел (Ni): 30.0 - 32.0%
· Хром (Cr): 26.0 - 28.0%
· Желязо (Fe): Баланс (приблизително 35%)
· Молибден (Mo): 6.0 - 7.0%
· Мед (Cu): 1.0 - 1.4%
· Азот (N): 0.15 - 0.25%
· Манган (Mn): По-малко или равно на 2,0%
· Въглерод (C): По-малко или равно на 0,015%
· Силиций (Si): По-малко или равно на 0,3%
· Фосфор (P): По-малко или равно на 0,02%
· Сяра (S): По-малко или равно на 0,01%
Състав на сплав 31 и техните функции
1. Хром (Cr): Пазителят на пасивността
Хромът е основният елемент за "неръждаемост". При висока концентрация от 26-28%, той бързо образува стабилен, адхезивен и самовъзстановяващ се слой от хромен оксид (Cr₂O₃) на повърхността. Този пасивен филм е основният щит срещу обща корозия и окислителни среди.
2. Никел (Ni): стабилизатор и подобрител
При 30-32% никелът е основният стабилизатор на аустенита, гарантиращ напълно аустенитна, не-магнитна и изключително пластична микроструктура до криогенни температури. Критично повишава устойчивостта на корозионно напукване (SCC) в съдържащи хлорид разтвори и подобрява издръжливостта.
3. Молибден (Mo): Специалистът срещу локална атака
Съдържанието на 6-7% молибден е основният защитник срещу питингова и цепнатина корозия, особено в среди, съдържащи хлориди и други халиди. Укрепва пасивния филм при редуциращи киселинни условия. Неговата синергия с хром и азот се определя количествено чрез високо еквивалентно число на устойчивост на питинг (PREN > 43), сигнализиращо за най-висока производителност.
4. Азот (N): Мулти-талантливият подсилващ
Азотът е мощна, целенасочена добавка с тройни предимства:
Твърд{0}}укрепител на разтвора: драстично увеличава провлачването и якостта на опън, без да жертва пластичността на сплавта.
Стабилизатор на аустенит: Той допълва никела за осигуряване на аустенитната структура.
Усилвател на корозията: значително повишава устойчивостта на локализирана корозия, действайки синергично с молибдена.
5. Мед (Cu): Специалистът по киселини
Медта, в контролирания диапазон от 1,0-1,4%, придава изключителна устойчивост на неокисляващи киселини, особено сярна киселина (H₂SO₄), в широк диапазон от концентрации и температури. Това прави сплав 31 уникално подходяща за инсталации за производство на киселина, ецване и обработка на фосфорна киселина.
6. Въглерод (C) и примеси: контролираните променливи
Изключително{0}}ниското съдържание на въглерод (<0.015%) is crucial for weldability. It prevents the harmful precipitation of chromium carbides at grain boundaries during welding, thereby avoiding "sensitization" and preserving corrosion resistance in the heat-affected zone.
Строгите ограничения за сяра, фосфор и силиций допълнително гарантират отлична обработваемост на горещо, чиста изработка и оптимални корозионни характеристики.
Ефективност и предимства на сплав 31
1. Ненадминат профил на устойчивост на корозия
Alloy 31 предлага гъвкава и здрава защита срещу широк спектър от корозивни вещества:
Локализирана корозия: Изключителна устойчивост в морска вода, солена вода и богати на хлорид{0}}технологични потоци.
Киселинни среди: Превъзходна производителност в сярна, фосфорна, азотна и смесени киселини, често превъзхождаща стандартните неръждаеми стомани и дори някои сплави на -основа на никел.
Корозионно напукване при напрежение (SCC): Висок имунитет към хлорид-предизвикано SCC.
2. Висока механична якост с добра пластичност
Добавянето на азот осигурява на сплав 31 типична граница на провлачване при стайна -температура (Rp0,2) от приблизително 310 MPa, значително по-висока от стандартните аустенити като 316L или 904L. Това позволява потенциално спестяване на тегло чрез дизайн на по-тънки профили, като същевременно се поддържа добра форма и здравина.
3. Отлична възможност за производство и заваряване
Въпреки високата си якост и съдържание на сплави, Alloy 31 може да бъде успешно горещо и студено обработено, машинно и заварено, като се използват стандартни техники, използвани за аустенитни неръждаеми стомани. Неговото ниско съдържание на въглерод и балансираният му състав са ключови за неговата добра заваряемост.
4. Ценово-ефективно инженерно решение
Позиционирана между стандартните дуплексни/супер{0}}аустенитни стомани и висококачествените никелови сплави, сплав 31 често представлява оптимален икономически избор.
За много взискателни приложения той осигурява необходимата производителност при по-ниски общи разходи за жизнения цикъл, намалявайки разходите, свързани с поддръжка, престой и преждевременна подмяна.
Сплав 31Механични свойства
В разтворено-закалено състояние сплав 31 демонстрира отлична здравина и пластичност:
Граница на провлачване (0,2% отместване): По-голяма или равна на 280 MPa при стайна температура, запазваща По-голяма или равна на 125 MPa при 550 градуса.
Якост на опън: По-голяма или равна на 650 MPa при околни условия, с добро задържане до 450 MPa при 550 градуса.
Удължение: По-голямо или равно на 40%, осигуряващо формоспособност и устойчивост на удар (По-голямо или равно на 185 J/cm² при RT, По-голямо или равно на 140 J/cm² при -196 градуса).
Твърдост: Обикновено 150–220 HB, с по-високи степени на работно-втвърдяване от стандартните стомани от серия 300, което налага отгряване за екстензивно студено формоване. Тези свойства подкрепят използването му в съдове под налягане съгласно ASME Code Case 2122, с експлоатационни граници от -196 градуса до 550 градуса.
