Què és el material de la placa AL-6XN?

Introducció

Placa d'acer AL-6XNés un acer inoxidable súper-austenític.

El nom "AL-6XN" prové de les seves característiques clau: Al per a l'aliatge, 6 per al 6% de molibdè i XN per a nitrogen addicional. La designació oficial d'aquest aliatge és UNS N08367, i també es ven amb noms com INCOLOY® 25-6HN i 6Mo. AL-6XN és una marca registrada d'ATI Properties, LLC, però moltes fàbriques produeixen material equivalent amb la designació UNS N08367.

Composició química de la placa AL-6XN

Fonts de dades: Viquipèdia, Corrosionpedia, Fushun Special Steel, Lork Alloy

La característica més important de la química d'AL-6XN és la combinació d'alt molibdè (6%) i nitrogen (0,2%). El PREN es calcula mitjançant la fórmula: PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N. Per a AL-6XN, el PREN és d'aproximadament 45, que és gairebé el doble que l'acer inoxidable 316L estàndard.

Propietats mecàniques de la placa AL-6XN

AL-6XN no només és resistent a la corrosió-, sinó que també és molt fort. A causa del seu contingut de nitrogen, té una resistència a la tracció més alta que els acers inoxidables austenítics comuns, alhora que conserva una excel·lent ductilitat i resistència a l'impacte.

Propietats mecàniques (temperatura ambient, estat de recuit)

Fonts de dades: Lork Alloy, SeaTher Technology, TJC Steel

Què tan fort és l'AL-6XN en comparació amb el 316L?

Les tensions permeses ASME per AL-6XN són fins a un 75% més altes que per a l'acer inoxidable 316L.

Un recipient a pressió que requereixi una placa de 316L de 10 mm de gruix només pot necessitar una placa AL-6XN de 6 mm de gruix per gestionar la mateixa pressió. El cost del material per quilogram pot ser més elevat, però el pes total i el volum del material utilitzat poden ser significativament inferiors.

Una altra manera d'entendre l'avantatge de resistència de l'AL-6XN: AL-6XN és aproximadament un 50% més fort que l'acer inoxidable estàndard tot conservant una gran ductilitat i resistència a l'impacte.

Propietats físiques de la placa AL-6XN

Les propietats físiques descriuen com es comporta el material sense forces externes-com ara la densitat, el punt de fusió i com respon a la calor i l'electricitat.

Temperatura màxima de servei: AL-6XN es pot utilitzar contínuament fins a aproximadament 800 graus F (427 graus ) segons les regles del codi ASME. Això és significativament superior a molts altres graus super-austenítics, de manera que l'AL-6XN és adequat per a aplicacions d'alta temperatura, com ara intercanviadors de calor i equips de procés que manipulen fluids calents.

Propietats magnètiques: AL-6XN no és magnètic en estat de recuit, semblant als acers inoxidables 304 i 316. Això fa que sigui adequat per a aplicacions on s'han d'evitar les interferències magnètiques, com ara equips electrònics sensibles o dispositius mèdics.

Resistència a la corrosió de la placa AL-6XN

Aquí és on AL-6XN realment brilla. L'aliatge va ser dissenyat originalment per a aplicacions d'aigua de mar i té més de 25 anys de servei provat en els entorns més corrosius de la terra.

Què fa que l'AL-6XN sigui tan resistent a la corrosió?

Tres elements treballen junts per protegir AL-6XN:

El crom (20-22%) forma una capa d'òxid fina i invisible a la superfície que evita l'òxid i la corrosió general. Aquesta capa s'auto-curarà-si es ratlla, es forma ràpidament-en presència d'oxigen.

El molibdè (6-7%) és la clau per combatre els clorurs. Crea una barrera química que impedeix que els ions de clorur penetrin a la capa protectora d'òxids. Sense molibdè, els clorurs poden trencar-se i començar a picar.

El nitrogen (0,18-0,25%) reforça encara més la capa protectora i fa que el material sigui encara més resistent a la corrosió per picats i esquerdes.

Tipus de corrosió AL-6XN resisteix

La corrosió per picadura crea petits forats que poden créixer i, finalment, penetrar a la paret d'una canonada o dipòsit. El PREN d'AL-6XN d'aproximadament 45 significa que pot tolerar concentracions i temperatures de clorur molt més altes que 316 L abans que comenci la picada. Per exemple, en un estudi d'àcid acètic calent amb clorurs, el 316L va començar a picar amb només 3 ppm de clorurs, mentre que AL-6XN va requerir 9 ppm, tres vegades la tolerància al clorur.

La corrosió de les esquerdes es produeix en espais estrets on el fluid queda atrapat, com ara sota les juntes o entre brides cargolades. L'alt contingut en molibdè i nitrogen d'AL-6XN ofereix una resistència excepcional a l'atac de les esquerdes, fins i tot en aigua de mar estancada.

El cracking per corrosió per tensió (SCC) es produeix quan la tensió de tracció es combina amb un entorn corrosiu. Els clorurs són una causa comuna de SCC en acers inoxidables estàndard. L'alt contingut de níquel d'AL-6XN (24%) li confereix una immunitat pràctica a l'esquerda per corrosió per estrès de clorur, el que significa que simplement no s'esquerda en entorns de clorur de sodi on fallarien 304 i 316.

Avantatges del material de placa AL-6XN

Resistència superior al clorur. L'AL-6XN resisteix la picadura, la corrosió per escletxes i les esquerdes per corrosió per tensió en aigua de mar, salmorres i altres entorns rics en clorur on el 316L fallaria en qüestió de mesos.

Alta resistència. Amb les tensions permeses per ASME fins a un 75% més que 316L, AL-6XN permet als enginyers dissenyar equips més lleugers i prims sense sacrificar la seguretat o la durabilitat.

Alternativa rendible- als aliatges de níquel. Tot i que l'AL-6XN costa més de 316 L, és significativament més barat que els aliatges d'alt contingut en níquel com el C-276, alhora que ofereix una resistència a la corrosió comparable en molts entorns.

Excel·lent soldabilitat. AL-6XN es pot soldar mitjançant tècniques estàndard, tot i que s'han de seguir els procediments adequats per mantenir la resistència a la corrosió.

Història demostrada. Amb més de 25 anys de servei amb èxit en aigua de mar i altres entorns agressius, AL-6XN és un material de confiança i provat.

Bona conformabilitat. AL-6XN es pot doblegar, enrotllar i formar mitjançant mètodes estàndard, tot i que es requereixen forces més altes a causa de la seva major resistència en comparació amb els acers inoxidables austenítics estàndard.

Ampli rang de temperatures. AL-6XN funciona bé des de temperatures criogèniques de fins a 800 graus F (427 graus), cobrint la majoria dels requisits de procés industrial.

Aplicacions industrials de la placa AL-6XN

Les plaques AL-6XN s'utilitzen en indústries on la resistència a la corrosió i la resistència són crítiques. A continuació es mostren les aplicacions més habituals.

Aigua de mar i aplicacions marines

AL-6XN es va desenvolupar originalment per al servei d'aigua de mar. S'utilitza àmpliament en:

Bescanviadors i condensadors d'aigua de mar

Sistemes de canonades en plataformes de petroli i gas en alta mar

Sistemes d'aigua contra incendis en vaixells i plataformes

Equips de la planta dessalinitzadora, bombes i canonades que manipulen salmorra alta-clorur

Processament Químic

Les plantes químiques manipulen fluids agressius que destrueixen els acers inoxidables estàndard. Les plaques AL-6XN s'utilitzen per:

Tancs de procés, recipients i canonades

Bescanviadors de calor que manipulen productes químics corrosius

Columnes de destil·lació i equips de destil·lació de tall oil

Equips que manipulen clorurs, àcids oxidants i ambients àcids mixts

Sistemes de desulfuració de gasos de combustió (FGD).

Les centrals elèctriques i les instal·lacions industrials utilitzen sistemes FGD per eliminar el diòxid de sofre dels gasos d'escapament. Els purins de neteja són altament corrosius, contenen clorurs i àcids a temperatures elevades. Les plaques AL-6XN s'utilitzen en:

Torres absorbents FGD i conductes

Reescalfadors i canonades d'aigua de servei

Broquets i components interns

Indústria de pasta i paper

Les plantes de blanqueig utilitzen diòxid de clor i altres productes químics agressius per blanquejar la polpa. Les plaques AL-6XN es troben a:

Rentandes de filtre, tines i rotlles de premsa

Equip de blanqueig amb diòxid de clor

Conduccions que manipulen licors de plantes de lleixiu

Fabricació de productes farmacèutics i biofarmacèutics

La indústria biofarmacèutica requereix materials que resisteixin la corrosió i mantinguin la puresa del producte. Les plaques AL-6XN s'utilitzen per:

Fermentadors i recipients bioreactors

Tancs i canonades de procés farmacèutic

Equip d'esterilització

Processament dels aliments

Fins i tot els productes alimentaris poden ser sorprenentment corrosius. Per exemple, el suc de tomàquet corroirà l'acer inoxidable 316L a temperatures de pasteurització de 210 graus F (100 graus). AL-6XN resisteix aquesta corrosió alhora que ofereix les propietats beneficioses de l'acer inoxidable.

Generació d'energia

Tubs del condensador en centrals nuclears i fòssils

Conduccions d'aigua de servei que gestionen aigua de mar o aigua salobre

Escalfadors d'aigua d'alimentació i intercanviadors de calor

Normes i especificacions per a la placa AL-6XN

AL-6XN (UNS N08367) està cobert per nombrosos estàndards internacionals. Quan compreu la placa AL-6XN, sol·liciteu sempre un certificat de prova de molí (MTC) que confirmi el compliment de l'especificació rellevant per a la vostra aplicació.

Fonts de dades: especificacions ASTM, Neonickel, HiteAlloy

Les formes de producte habituals disponibles per a AL-6XN inclouen xapa, placa, bobina, barra, canonada sense soldadura i soldada, tub, brides, accessoris i forja. El gruix de la placa normalment oscil·la entre 0,5 mm i 100 mm, amb amplades de fins a 3000 mm i longituds de fins a 12000 mm.

Fabricació i soldadura de placa AL-6XN

Soldadura:AL-6XN té una bona soldabilitat. Es pot soldar mitjançant processos estàndard com TIG (GTAW), MIG (GMAW) i SMAW. El contingut de nitrogen de l'aliatge ajuda a estabilitzar la zona de soldadura i mantenir la resistència a la corrosió.

No obstant això, es recomanen procediments de soldadura qualificats per aconseguir resultats òptims. Utilitzeu metalls d'aportació coincidents (com ara ERNiCrMo-3 o ERNiCrMo-10) per obtenir el millor rendiment. El tractament tèrmic posterior a la soldadura generalment no és necessari per a la majoria de les aplicacions, però l'alleujament de l'estrès pot ser beneficiós per a seccions pesades.

Formació:AL-6XN es pot formar en fred doblegant, enrotllant o premsant mitjançant mètodes estàndard. Tanmateix, com que l'aliatge té una resistència més alta que els acers inoxidables estàndard, es requereixen forces més elevades per deformar-lo. S'ha d'evitar doblegar-se sobre un dau masculí afilat, ja que això pot provocar esquerdes. Després de la formació en fred severa, es recomana l'alleujament de l'estrès o el recuit complet seguit de l'extinció d'aigua per restaurar les propietats mecàniques i de corrosió.

Mecanitzat:El treball AL-6XN-s'endureix més ràpidament que els acers inoxidables austenítics estàndard. Per obtenir els millors resultats, utilitzeu eines de tall afilades, configuracions rígides i refrigerant adequat. Es recomanen velocitats de tall baixes i angles de rasclet positius. En condicions de recuit, la mecanització és similar a la d'altres acers inoxidables austenítics d'alt molibdè.

Tractament tèrmic:AL-6XN es subministra normalment en condicions de recuit amb solució. La temperatura de recuit estàndard és d'aproximadament 2050 graus F (1120 graus), seguida d'un refredament ràpid (extinció d'aigua) per evitar la precipitació de fases indesitjables i mantenir la resistència a la corrosió.

Conclusió

El material de la placa AL-6XN és un acer inoxidable súper austenític que s'ha dissenyat específicament per resoldre el problema de la corrosió del clorur. Amb aproximadament un 24% de níquel, un 20% de crom i un 6% de molibdè, combinat amb l'enfortiment del nitrogen, ofereix una combinació única de propietats:

Resistència excepcional a la picadura, la corrosió per escletxes i les esquerdes per corrosió per tensió en aigua de mar i altres entorns{0}}rics en clorurs.

Alta resistència amb tensions permeses ASME fins a un 75% superiors a 316L.

Bona fabricabilitat amb excel·lent soldabilitat i conformabilitat.

Una alternativa rendible- als aliatges cars a base de níquel-com el C-276.

Ampli rang de temperatures des de criogènics fins a 800 graus F (427 graus).

Tant si la vostra aplicació inclou sistemes de refrigeració d'aigua de mar, recipients de procés químic, equips de desulfuració de gasos de combustió o bioreactors farmacèutics, AL-6XN ofereix la resistència a la corrosió i la resistència mecànica necessàries per al servei a llarg termini.

Quan especifiqueu AL-6XN, comproveu sempre que el material compleixi els estàndards ASTM o ASME adequats (com ASTM B688 o ASME SA-240) i sol·liciteu certificats complets de proves de molí per a la traçabilitat.

Per acita detalladao per discutir si AL-6XN és adequat per al vostre projecte, poseu-vos en contacte amb el nostre equip tècnic de vendes amb els vostres requisits específics.