Hva er AL-6XN platemateriale?

Introduksjon

AL-6XN Stålplateer et super-austenittisk rustfritt stål.

Navnet "AL-6XN" kommer fra hovedtrekkene: Al for legering, 6 for 6% molybden og XN for ekstra nitrogen. Den offisielle betegnelsen for denne legeringen er UNS N08367, og den selges også under navn som INCOLOY® 25-6HN og 6Mo. AL-6XN er et registrert varemerke for ATI Properties, LLC, men mange fabrikker produserer tilsvarende materiale under UNS N08367-betegnelsen.

Kjemisk sammensetning av AL-6XN plate

Datakilder: Wikipedia, Corrosionpedia, Fushun Special Steel, Lork Alloy

Den viktigste egenskapen til AL-6XNs kjemi er kombinasjonen av høyt molybden (6%) og nitrogen (0,2%). PREN beregnes ved å bruke formelen: PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N. For AL-6XN er PREN omtrent 45, som er nesten det dobbelte av standard 316L rustfritt stål.

Mekaniske egenskaper til AL-6XN-platen

AL-6XN er ikke bare korrosjons-bestandig – den er også veldig sterk. På grunn av nitrogeninnholdet har den høyere strekkfasthet enn vanlige austenittiske rustfrie stål, samtidig som den beholder utmerket duktilitet og slagfasthet.

Mekaniske egenskaper (romtemperatur, glødet tilstand)

Datakilder: Lork Alloy, SeaTher Technology, TJC Steel

Hvor sterk er AL-6XN sammenlignet med 316L?

ASME tillatte spenninger for AL-6XN er opptil 75 % høyere enn for 316L rustfritt stål.

En trykkbeholder som krever en 10 mm tykk 316L plate trenger kanskje bare en 6 mm tykk AL-6XN-plate for å håndtere det samme trykket. Materialkostnaden per kilo kan være høyere, men den totale vekten og volumet av materialet som brukes kan være betydelig lavere.

En annen måte å forstå AL-6XNs styrkefordeler: AL-6XN er omtrent 50 % sterkere enn standard rustfritt stål, samtidig som den beholder høy duktilitet og slagstyrke.

Fysiske egenskaper til AL-6XN-platen

Fysiske egenskaper beskriver hvordan materialet oppfører seg uten ytre krefter-som tetthet, smeltepunkt og hvordan det reagerer på varme og elektrisitet.

Maksimal servicetemperatur: AL-6XN kan brukes kontinuerlig opp til omtrent 800 grader F (427 grader ) under ASME-koderegler. Dette er betydelig høyere enn mange andre super-austenittiske kvaliteter, noe som gjør AL-6XN egnet for høytemperaturapplikasjoner som varmevekslere og prosessutstyr som håndterer varme væsker.

Magnetiske egenskaper: AL-6XN er ikke-magnetisk i glødet tilstand, lik 304 og 316 rustfritt stål. Dette gjør den egnet for applikasjoner der magnetisk interferens må unngås, for eksempel sensitivt elektronisk utstyr eller medisinsk utstyr.

Korrosjonsbestandighet for AL-6XN-plate

Det er her AL-6XN virkelig skinner. Legeringen ble opprinnelig designet for bruk i sjøvann, og den har mer enn 25 års dokumentert bruk i de mest korrosive miljøene på jorden.

Hva gjør AL-6XN så korrosjonsbestandig?

Tre elementer fungerer sammen for å beskytte AL-6XN:

Krom (20–22 %) danner et tynt, usynlig oksidlag på overflaten som forhindrer rust og generell korrosjon. Dette laget er selv-helbredende-hvis det blir ripet opp,-dannes det raskt igjen i nærvær av oksygen.

Molybden (6–7 %) er nøkkelen til å bekjempe klorider. Det skaper en kjemisk barriere som hindrer kloridioner i å trenge inn i det beskyttende oksidlaget. Uten molybden kan klorider bryte gjennom og begynne å gro.

Nitrogen (0,18–0,25 %) styrker det beskyttende laget ytterligere og gjør materialet enda mer motstandsdyktig mot groper og sprekker.

Typer av korrosjon AL-6XN motstår

Pitting-korrosjon skaper små hull som kan vokse og til slutt trenge gjennom veggen til et rør eller en tank. AL-6XNs PREN på omtrent 45 betyr at den tåler mye høyere kloridkonsentrasjoner og temperaturer enn 316L før gropdannelsen begynner. For eksempel, i en studie av varm eddiksyre med klorider, begynte 316L groper ved bare 3 ppm klorider, mens AL-6XN krevde 9 ppm-tre ganger kloridtoleransen.

Spaltekorrosjon oppstår i trange rom der væske blir fanget, for eksempel under pakninger eller mellom boltede flenser. AL-6XNs høye molybden- og nitrogeninnhold gir eksepsjonell motstand mot sprekkangrep, selv i stillestående sjøvann.

Spenningskorrosjonssprekker (SCC) skjer når strekkspenning kombineres med et korrosivt miljø. Klorider er en vanlig årsak til SCC i standard rustfritt stål. AL-6XNs høye nikkelinnhold (24%) gir den praktisk immunitet mot kloridspenningskorrosjonssprekker, noe som betyr at den rett og slett ikke sprekker i natriumkloridmiljøer der 304 og 316 ville svikte.

Fordeler med AL-6XN platemateriale

Overlegen kloridbestandighet. AL-6XN motstår pitting, sprekk-korrosjon og spenningskorrosjon i sjøvann, saltvann og andre kloridrike miljøer der 316L ville svikte i løpet av måneder.

Høy styrke. Med ASME tillatte spenninger opptil 75 % høyere enn 316L, lar AL-6XN ingeniører designe lettere, tynnere utstyr uten å ofre sikkerhet eller holdbarhet.

Kostnadseffektivt-alternativ til nikkellegeringer. Mens AL-6XN koster mer enn 316L, er den betydelig billigere enn høynikkellegeringer som C-276, samtidig som den tilbyr sammenlignbar korrosjonsbestandighet i mange miljøer.

Utmerket sveisbarhet. AL-6XN kan sveises med standardteknikker, men riktige prosedyrer må følges for å opprettholde korrosjonsmotstanden.

Bevist merittliste. Med over 25 års vellykket service i sjøvann og andre aggressive miljøer, er AL-6XN et pålitelig, utprøvd materiale.

God formbarhet. AL-6XN kan bøyes, rulles og formes ved bruk av standardmetoder, selv om høyere krefter kreves på grunn av dens økte styrke sammenlignet med standard austenittisk rustfritt stål.

Bredt temperaturområde. AL-6XN fungerer godt fra kryogene temperaturer opp til 800 grader F (427 grader), og dekker de fleste industrielle prosesskrav.

Industrielle anvendelser av AL-6XN Plate

AL-6XN-plater brukes i bransjer der korrosjonsbestandighet og styrke er kritiske. Nedenfor er de vanligste applikasjonene.

Sjøvann og marine applikasjoner

AL-6XN ble opprinnelig utviklet for sjøvannsservice. Det er mye brukt i:

Sjøvannsvarmevekslere og kondensatorer

Rørsystemer på offshore olje- og gassplattformer

Brannvannsystemer på skip og rigger

Utstyr for avsaltingsanlegg, pumper og rør som håndterer saltlake med høyt-kloridnivå

Kjemisk prosessering

Kjemiske anlegg håndterer aggressive væsker som ødelegger standard rustfritt stål. AL-6XN-plater brukes til:

Behandle tanker, fartøyer og rørledninger

Varmevekslere som håndterer etsende kjemikalier

Destillasjonskolonner og talloljedestillasjonsutstyr

Utstyr som håndterer klorider, oksiderende syrer og blandede sure miljøer

Røykgassavsvovlingssystemer (FGD).

Kraftverk og industrianlegg bruker FGD-systemer for å fjerne svoveldioksid fra eksosgasser. Scrubberslurryene er svært etsende, og inneholder klorider og syrer ved høye temperaturer. AL-6XN-plater brukes i:

FGD absorbertårn og kanalføring

Ettervarmere og servicevannrør

Sprøytedyser og interne komponenter

Masse- og papirindustrien

Blekeanlegg bruker klordioksid og andre aggressive kjemikalier for å bleke masse. AL-6XN-plater finnes i:

Filterskiver, kar og pressruller

Klordioksid blekeutstyr

Rørledninger som håndterer brennevin fra blekeanlegg

Farmasøytisk og biofarmproduksjon

Den biofarmasøytiske industrien krever materialer som motstår korrosjon og opprettholder produktets renhet. AL-6XN-plater brukes til:

Fermentorer og bioreaktorkar

Farmasøytiske prosesstanker og rør

Steriliseringsutstyr

Matforedling

Selv matvarer kan være overraskende etsende. For eksempel vil tomatjuice korrodere 316L rustfritt stål ved pasteuriseringstemperaturer på 210 grader F (100 grader). AL-6XN motstår denne korrosjonen samtidig som den tilbyr de fordelaktige egenskapene til rustfritt stål.

Kraftproduksjon

Kondensatorrør i atomkraftverk og fossile kraftverk

Servicevannrør som håndterer sjøvann eller brakkvann

Matevannvarmere og varmevekslere

Standarder og spesifikasjoner for AL-6XN Plate

AL-6XN (UNS N08367) er dekket av en rekke internasjonale standarder. Når du kjøper AL-6XN-plate, må du alltid be om et Mill Test Certificate (MTC) som bekrefter samsvar med den relevante spesifikasjonen for din applikasjon.

Datakilder: ASTM-spesifikasjoner, Neonickel, HiteAlloy

Vanlige produktformer tilgjengelig for AL-6XN inkluderer ark, plate, spole, stang, sømløse og sveisede rør, rør, flenser, beslag og smiing. Platetykkelsen varierer vanligvis fra 0,5 mm til 100 mm, med bredder opp til 3000 mm og lengder opp til 12000 mm.

Fremstilling og sveising av AL-6XN plate

Sveising:AL-6XN har god sveisbarhet. Den kan sveises ved hjelp av standardprosesser som TIG (GTAW), MIG (GMAW) og SMAW. Nitrogeninnholdet i legeringen bidrar til å stabilisere sveisesonen og opprettholde korrosjonsmotstanden.

Imidlertid anbefales kvalifiserte sveiseprosedyrer for å oppnå optimale resultater. Bruk matchende fyllmetaller (som ERNiCrMo-3 eller ERNiCrMo-10) for best ytelse. Varmebehandling etter sveising er vanligvis ikke nødvendig for de fleste bruksområder, men avlastning kan være fordelaktig for tunge seksjoner.

Forming:AL-6XN kan kaldformes ved å bøye, rulle eller presse med standardmetoder. Men fordi legeringen har høyere styrke enn standard rustfritt stål, kreves det høyere krefter for å deformere den. Det bør unngås å bøye seg over en skarp hannmatris, da dette kan føre til sprekker. Etter kraftig kaldforming anbefales stressavlastning eller full gløding etterfulgt av vannkjøling for å gjenopprette mekaniske og korrosjonsegenskaper.

Maskinering:AL-6XN-arbeid-herder raskere enn standard austenittisk rustfritt stål. For best resultat, bruk skarpe skjæreverktøy, stive oppsett og tilstrekkelig kjølevæske. Lave skjærehastigheter og positive skråvinkler anbefales. I glødet tilstand er bearbeidbarheten lik den for andre austenittiske høymolybden rustfrie stål.

Varmebehandling:AL-6XN leveres vanligvis i oppløsningsglødet tilstand. Standard glødetemperatur er omtrent 2050 grader F (1120 grader), etterfulgt av rask avkjøling (vannkjøling) for å forhindre utfelling av uønskede faser og opprettholde korrosjonsmotstanden.

Konklusjon

AL-6XN platemateriale er et superaustenittisk rustfritt stål som ble spesielt utviklet for å løse problemet med kloridkorrosjon. Med omtrent 24 % nikkel, 20 % krom og 6 % molybden, kombinert med nitrogenforsterkning, tilbyr den en unik kombinasjon av egenskaper:

Eksepsjonell motstand mot gropdannelse, sprekkkorrosjon og spenningskorrosjonssprekker i sjøvann og andre kloridrike miljøer.-

Høy styrke med ASME tillatte spenninger opptil 75 % høyere enn 316L.

God bearbeidbarhet med utmerket sveisbarhet og formbarhet.

Et kostnads-effektivt alternativ til dyre nikkel-baserte legeringer som C-276.

Bredt temperaturområde fra kryogen opp til 800 grader F (427 grader).

Enten søknaden din involverer sjøvannskjølesystemer, kjemiske prosessbeholdere, røykgassavsvovlingsutstyr eller farmasøytiske bioreaktorer, leverer AL-6XN korrosjonsbestandigheten og den mekaniske styrken som er nødvendig for langsiktig service.

Når du spesifiserer AL-6XN, må du alltid verifisere at materialet oppfyller de aktuelle ASTM- eller ASME-standardene (som ASTM B688 eller ASME SA-240) og be om fulle mølletestsertifikater for sporbarhet.

For endetaljert sitateller for å diskutere om AL-6XN er riktig for ditt prosjekt, kontakt vårt tekniske salgsteam med dine spesifikke krav.