مواد صفحه AL-6XN چیست؟

مقدمه

ورق فولادی AL-6XNیک فولاد ضد زنگ فوق-آستنیتی است.

نام "AL-6XN" از ویژگی های اصلی آن گرفته شده است: Al برای آلیاژ، 6 برای 6٪ مولیبدن و XN برای نیتروژن اضافی. نام رسمی این آلیاژ UNS N08367 است و همچنین با نام هایی مانند INCOLOY® 25-6HN و 6Mo به فروش می رسد. AL-6XN یک علامت تجاری ثبت شده ATI Properties، LLC است، اما بسیاری از کارخانه ها مواد مشابه را تحت عنوان UNS N08367 تولید می کنند.

ترکیب شیمیایی صفحه AL-6XN

منابع داده: ویکی پدیا، Corrosionpedia، Fushun Special Steel، Lork Alloy

مهمترین ویژگی شیمی AL-6XN ترکیب مولیبدن بالا (6%) و نیتروژن (0.2%) است. PREN با استفاده از فرمول محاسبه می شود: PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N. برای AL-6XN، PREN تقریباً 45 است که تقریباً دو برابر فولاد ضد زنگ استاندارد 316L است.

خواص مکانیکی صفحه AL-6XN

AL{1}}6XN فقط در برابر خوردگی-مقاوم نیست، بلکه بسیار قوی است. به دلیل محتوای نیتروژن، استحکام کششی بالاتری نسبت به فولادهای زنگ نزن آستنیتی معمولی دارد و در عین حال انعطاف پذیری عالی و چقرمگی ضربه را حفظ می کند.

خواص مکانیکی (دمای اتاق، شرایط آنیل شده)

منابع داده: Lork Alloy، SeaTher Technology، TJC Steel

AL-6XN در مقایسه با 316L چقدر قوی است؟

تنش های مجاز ASME برای AL-6XN تا 75 درصد بیشتر از فولاد ضد زنگ 316L است.

یک مخزن تحت فشار که به صفحه 316 لیتری با ضخامت 10 میلی‌متر نیاز دارد، ممکن است فقط به صفحه AL-6XN با ضخامت 6 میلی‌متر برای تحمل فشار مشابه نیاز داشته باشد. هزینه مواد به ازای هر کیلوگرم ممکن است بیشتر باشد، اما وزن کل و حجم مواد مورد استفاده می تواند به طور قابل توجهی کمتر باشد.

راه دیگری برای درک مزیت استحکام AL-6XN: AL-6XN حدود 50 درصد قوی تر از فولاد ضد زنگ استاندارد است و در عین حال انعطاف پذیری و استحکام ضربه ای بالا را حفظ می کند.

خواص فیزیکی صفحه AL-6XN

خواص فیزیکی نحوه رفتار ماده بدون نیروهای خارجی{0}}چگالی، نقطه ذوب، و نحوه واکنش آن به گرما و الکتریسیته را توصیف می‌کند.

حداکثر دمای سرویس: AL{4}}6XN را می توان به طور مداوم تا حدود 800 درجه فارنهایت (427 درجه) تحت قوانین کد ASME استفاده کرد. این به طور قابل توجهی بالاتر از بسیاری دیگر از گریدهای فوق{6}آستنیتی است، و AL-6XN را برای کاربردهای با دمای بالا مانند مبدل‌های حرارتی و تجهیزات پردازشی که سیالات داغ را کنترل می‌کنند، مناسب می‌سازد.

خواص مغناطیسی: AL-6XN در شرایط آنیل غیر مغناطیسی است، مشابه فولادهای زنگ نزن 304 و 316. این باعث می شود که برای کاربردهایی که باید از تداخل مغناطیسی اجتناب شود، مانند تجهیزات الکترونیکی حساس یا دستگاه های پزشکی مناسب است.

مقاومت در برابر خوردگی صفحه AL-6XN

اینجاست که AL-6XN واقعا می درخشد. این آلیاژ در اصل برای کاربردهای آب دریا طراحی شده بود و بیش از 25 سال خدمات ثابت شده در خورنده ترین محیط های روی زمین دارد.

چه چیزی AL-6XN را تا این حد در برابر خوردگی مقاوم می‌کند؟

سه عنصر برای محافظت از AL-6XN با هم کار می کنند:

کروم (20-22٪) یک لایه نازک و نامرئی اکسید روی سطح ایجاد می کند که از زنگ زدگی و خوردگی عمومی جلوگیری می کند. این لایه در صورت خراشیده شدن-خود التیام می‌یابد-به‌سرعت در حضور اکسیژن دوباره تشکیل می‌شود.

مولیبدن (6-7٪) کلید مبارزه با کلریدها است. یک سد شیمیایی ایجاد می کند که از نفوذ یون های کلرید به لایه اکسید محافظ جلوگیری می کند. بدون مولیبدن، کلریدها می توانند از بین بروند و شروع به ایجاد حفره کنند.

نیتروژن (0.18-0.25٪) لایه محافظ را بیشتر تقویت می کند و مواد را در برابر خوردگی حفره و شکاف مقاوم تر می کند.

انواع مقاوم در برابر خوردگی AL-6XN

خوردگی حفره ای سوراخ های کوچکی ایجاد می کند که می تواند رشد کند و در نهایت به دیواره لوله یا مخزن نفوذ کند. PREN AL{9}}6XN تقریباً 45 به این معنی است که می‌تواند غلظت‌ها و دمای کلرید بسیار بالاتر از 316 لیتر را قبل از شروع حفره‌کردن تحمل کند. به عنوان مثال، در یک مطالعه روی اسید استیک داغ با کلریدها، 316L شروع به ایجاد حفره در تنها 3 پی پی ام کلرید کرد، در حالی که AL-6XN به 9 پی پی ام تا سه برابر تحمل کلرید نیاز داشت.

خوردگی شکافی در فضاهای تنگ که سیال در آن محبوس می‌شود، مانند زیر واشر یا بین فلنج‌های پیچ‌دار رخ می‌دهد. محتوای بالای مولیبدن و نیتروژن AL-6XN مقاومت استثنایی در برابر حمله شکاف، حتی در آب دریا راکد ایجاد می کند.

ترک خوردگی تنشی (SCC) زمانی اتفاق می افتد که تنش کششی با یک محیط خورنده ترکیب شود. کلریدها عامل شایع SCC در فولادهای ضد زنگ استاندارد هستند. محتوای نیکل بالای AL-6XN (24٪) به آن ایمنی عملی در برابر ترک خوردگی ناشی از استرس کلرید می دهد، به این معنی که به سادگی در محیط های کلرید سدیم که 304 و 316 از کار می افتند، ترک نمی خورد.

مزایای مواد صفحه AL-6XN

مقاومت بالای کلرید AL{2}}6XN در برابر سوراخ شدن، خوردگی شکاف و ترک خوردگی استرس در آب دریا، آب نمک و سایر محیط‌های غنی از کلرید که 316L ظرف چند ماه از بین می‌رود، مقاومت می‌کند.

استحکام بالا. با تنش‌های مجاز ASME تا 75 درصد بیشتر از 316L، AL-6XN به مهندسان اجازه می‌دهد تجهیزات سبک‌تر و نازک‌تر را بدون به خطر انداختن ایمنی یا دوام طراحی کنند.

جایگزین مقرون به صرفه-برای آلیاژهای نیکل. در حالی که AL{4}}6XN بیش از 316 لیتر قیمت دارد، اما به طور قابل توجهی ارزانتر از آلیاژهای با نیکل بالا مانند C-276 است در حالی که مقاومت خوردگی قابل مقایسه ای را در بسیاری از محیط ها ارائه می دهد.

جوش پذیری عالی AL-6XN را می توان با استفاده از تکنیک های استاندارد جوش داد، اگرچه باید رویه های مناسب برای حفظ مقاومت در برابر خوردگی دنبال شود.

سابقه اثبات شده با بیش از 25 سال خدمات موفق در آب دریا و سایر محیط های تهاجمی، AL-6XN یک ماده قابل اعتماد و اثبات شده است.

شکل پذیری خوب AL-6XN را می توان با استفاده از روش های استاندارد خم کرد، نورد کرد و شکل داد، اگرچه به دلیل استحکام بیشتر آن در مقایسه با فولادهای زنگ نزن آستنیتی استاندارد، نیروهای بیشتری مورد نیاز است.

محدوده دمایی گسترده AL-6XN از دمای برودتی تا 800 درجه فارنهایت (427 درجه) به خوبی عمل می کند و اکثر نیازهای فرآیند صنعتی را پوشش می دهد.

کاربردهای صنعتی صفحه AL-6XN

صفحات AL-6XN در صنایعی استفاده می شوند که مقاومت در برابر خوردگی و استحکام هر دو بسیار مهم هستند. در زیر رایج ترین برنامه ها آورده شده است.

کاربردهای آب دریا و دریایی

AL-6XN در ابتدا برای خدمات آب دریا توسعه داده شد. به طور گسترده در موارد زیر استفاده می شود:

مبدل های حرارتی آب دریا و کندانسور

سیستم های لوله کشی در سکوهای نفت و گاز دریایی

سیستم های آب آتش نشانی در کشتی ها و سکوها

تجهیزات کارخانه نمک‌زدایی، پمپ‌ها و لوله‌کشی با آب نمک{0}پر کلرید

پردازش شیمیایی

کارخانه های شیمیایی سیالات تهاجمی را مدیریت می کنند که فولادهای ضد زنگ استاندارد را از بین می برند. صفحات AL-6XN برای موارد زیر استفاده می شود:

مخازن، کشتی ها و خطوط لوله فرآیند

مبدل های حرارتی که با مواد شیمیایی خورنده کار می کنند

ستون های تقطیر و تجهیزات تقطیر روغن بلند

تجهیزات جابجایی کلریدها، اسیدهای اکسید کننده و محیط های اسیدی مخلوط

سیستم های گوگرد زدایی گاز دودکش (FGD).

نیروگاه ها و تاسیسات صنعتی از سیستم های FGD برای حذف دی اکسید گوگرد از گازهای خروجی استفاده می کنند. دوغاب های اسکرابر بسیار خورنده هستند و حاوی کلریدها و اسیدها در دماهای بالا هستند. صفحات AL-6XN در موارد زیر استفاده می شود:

برج ها و کانال های جاذب FGD

بخاری و لوله کشی آب سرویس

نازل های اسپری و اجزای داخلی

صنعت خمیر و کاغذ

گیاهان سفید کننده از دی اکسید کلر و سایر مواد شیمیایی تهاجمی برای سفید کردن پالپ استفاده می کنند. صفحات AL-6XN در موارد زیر یافت می شوند:

واشرها، خمره ها و رول های پرس را فیلتر کنید

تجهیزات سفید کننده دی اکسید کلر

خطوط لوله انتقال مایعات سفید کننده گیاهی

تولید دارو و بیوفارم

صنعت بیوداروسازی به موادی نیاز دارد که در برابر خوردگی مقاومت کرده و خلوص محصول را حفظ کنند. صفحات AL-6XN برای موارد زیر استفاده می شود:

تخمیر کننده ها و مخازن بیوراکتور

مخازن فرآیندهای دارویی و لوله کشی

تجهیزات استریلیزاسیون

فرآوری مواد غذایی

حتی محصولات غذایی نیز می توانند به طرز شگفت آوری خورنده باشند. به عنوان مثال، آب گوجه فرنگی در دمای پاستوریزاسیون 210 درجه فارنهایت (100 درجه) فولاد ضد زنگ 316 لیتری را خورده می کند. AL-6XN در برابر خوردگی مقاومت می کند و در عین حال خواص مفید فولاد ضد زنگ را ارائه می دهد.

تولید برق

لوله های کندانسور در نیروگاه های هسته ای و فسیلی

خدمات لوله کشی آب برای انتقال آب دریا یا آب شور

بخاری های آب تغذیه و مبدل های حرارتی

استانداردها و مشخصات صفحه AL-6XN

AL-6XN (UNS N08367) توسط استانداردهای بین المللی متعددی پوشش داده شده است. هنگام خرید صفحه AL-6XN، همیشه یک گواهی آزمایش آسیاب (MTC) درخواست کنید که مطابقت با مشخصات مربوطه را برای برنامه شما تأیید کند.

منابع داده: مشخصات ASTM، Neonickel، HiteAlloy

فرم های محصول متداول موجود برای AL-6XN شامل ورق، صفحه، سیم پیچ، میله، لوله بدون درز و جوش، لوله، فلنج، اتصالات و آهنگری است. ضخامت صفحه معمولاً از 0.5 میلی متر تا 100 میلی متر، با عرض تا 3000 میلی متر و طول تا 12000 میلی متر متغیر است.

ساخت و جوش ورق AL-6XN

جوشکاری:AL-6XN جوش پذیری خوبی دارد. می توان آن را با استفاده از فرآیندهای استاندارد مانند TIG (GTAW)، MIG (GMAW) و SMAW جوش داد. محتوای نیتروژن در آلیاژ به تثبیت ناحیه جوش و حفظ مقاومت در برابر خوردگی کمک می کند.

با این حال، روش های جوشکاری واجد شرایط برای دستیابی به نتایج مطلوب توصیه می شود. از فلزات پرکننده منطبق (مانند ERNiCrMo-3 یا ERNiCrMo-10) برای بهترین عملکرد استفاده کنید. عملیات حرارتی پس از جوش معمولاً برای بیشتر کاربردها مورد نیاز نیست، اما کاهش تنش ممکن است برای مقاطع سنگین مفید باشد.

تشکیل:AL-6XN را می توان با خمش، نورد یا فشار دادن با استفاده از روش های استاندارد به صورت سرد تشکیل داد. با این حال، از آنجایی که آلیاژ دارای استحکام بالاتری نسبت به فولادهای زنگ نزن استاندارد است، نیروهای بیشتری برای تغییر شکل آن مورد نیاز است. باید از خم شدن روی یک قالب نر تیز خودداری کرد، زیرا می تواند باعث ترک خوردن شود. پس از تشکیل سرد شدید، کاهش تنش یا بازپخت کامل و به دنبال آن خاموش کردن آب برای بازیابی خواص مکانیکی و خوردگی توصیه می شود.

ماشینکاری:کار AL-6XN- سریعتر از فولادهای زنگ نزن آستنیتی استاندارد سخت می شود. برای بهترین نتیجه، از ابزارهای برش تیز، تنظیمات سفت و سخت و خنک کننده کافی استفاده کنید. سرعت برش کم و زوایای چنگک مثبت توصیه می شود. در شرایط آنیل شده، قابلیت ماشینکاری مشابه سایر فولادهای زنگ نزن آستنیتی با مولیبدن بالا است.

عملیات حرارتی:AL{1}}6XN معمولاً در شرایط آنیل شده با محلول عرضه می شود. دمای استاندارد بازپخت تقریباً 2050 درجه فارنهایت (1120 درجه) است و به دنبال آن خنک شدن سریع (کوئنچ آب) برای جلوگیری از بارش فازهای نامطلوب و حفظ مقاومت در برابر خوردگی است.

نتیجه گیری

مواد صفحه AL-6XN یک فولاد ضد زنگ فوق آستنیتی است که به طور خاص برای حل مشکل خوردگی کلرید مهندسی شده است. با تقریباً 24٪ نیکل، 20٪ کروم، و 6٪ مولیبدن، همراه با تقویت کننده نیتروژن، ترکیبی منحصر به فرد از خواص را ارائه می دهد:

مقاومت استثنایی در برابر سوراخ شدن، خوردگی شکاف و ترک خوردگی تنشی در آب دریا و سایر محیط‌های غنی از کلرید{0}}.

استحکام بالا با تنش های مجاز ASME تا 75% بالاتر از 316L.

قابلیت ساخت خوب با جوش پذیری و شکل پذیری عالی.

یک جایگزین مقرون به صرفه-برای آلیاژهای گران قیمت مبتنی بر نیکل- مانند C-276.

محدوده دمایی وسیع از برودتی تا 800 درجه فارنهایت (427 درجه).

چه کاربرد شما شامل سیستم‌های خنک‌کننده آب دریا، کشتی‌های فرآیند شیمیایی، تجهیزات گوگردزدایی از گازهای دودکش یا بیورآکتورهای دارویی باشد، AL{1}}6XN مقاومت در برابر خوردگی و استحکام مکانیکی مورد نیاز برای خدمات طولانی‌مدت را ارائه می‌دهد.

هنگام مشخص کردن AL-6XN، همیشه بررسی کنید که مواد با استانداردهای ASTM یا ASME مناسب (مانند ASTM B688 یا ASME SA-240) مطابقت داشته باشد و برای ردیابی، گواهی‌های آزمایش کامل آسیاب را درخواست کنید.

برای یکنقل قول مفصلیا برای بحث در مورد اینکه آیا AL-6XN برای پروژه شما مناسب است، با تیم فروش فنی ما با شرایط خاص خود تماس بگیرید.