LDX 2101 (UNS S32101) è un acciaio inossidabile duplex magro al 21,5% di cromo, 5% di manganese, 1,5% di nichel, 0,45% di molibdeno con resistenza alla corrosione superiore a 304L e paragonabile a 316L. LDX 2101 possiede sia una resistenza superiore che una maggiore resistenza alla tensocorrosione da cloruri rispetto agli acciai inossidabili convenzionali della serie 300.
La maggiore resistenza meccanica di LDX 2101 ne consente l'utilizzo in sezioni trasversali più sottili che possono fornire significativi risparmi sui costi per l'utente finale. LDX 2101 è stato progettato per essere un sostituto generico a basso contenuto di nichel per 304 e 304L.
Applicazioni
- Controllo dell'inquinamento atmosferico
- Rinforzi dell'assorbitore esterno e del condotto di scarico
- Biocarburanti
- Impianti e serbatoi di biodiesel ed etanolo
- Apparecchiature per processi chimici
- Recipienti a pressione, scambiatori di calore, serbatoi, sistemi di tubazioni e autocisterne
- Apparecchiature per il processo di alimenti e bevande
- Serbatoi per la conservazione dell'olio di palma e del vino
- Infrastruttura
- Ponti, paratoie, paratoie
- Cellulosa e carta
- Reattori di sbiancamento con perossido di idrogeno, serbatoi di stoccaggio del liquore bianco, digestori, rondelle, parti di macchine per la carta
- Trattamento dell'acqua di mare
- Camere ed evaporatori del sistema di desalinizzazione
- Trattamento delle acque e delle acque reflue
- Lavorazione del minerale
Standard
ASTM.................. A 240ASME.................. SA 240
Proprietà generali
LDX 2101 è un acciaio inossidabile duplex magro a basso contenuto di nichel e arricchito di azoto sviluppato per uso generale. La struttura austenitico-ferritica (duplex) della lega è bilanciata a quantità approssimativamente uguali di ferrite e austenite allo stato ricotto in soluzione.
L'alto contenuto di cromo e azoto di LDX 2101, combinato con l'aggiunta di molibdeno, fornisce un'ottima resistenza alla corrosione localizzata e uniforme. La microstruttura duplex contribuisce all'elevata resistenza e resistenza delle leghe alla tensocorrosione da cloruri. LDX 2101 possiede sia una resistenza superiore che una maggiore resistenza alla tensocorrosione da cloruri rispetto agli acciai inossidabili convenzionali della serie 300.
La resistenza alla corrosione di LDX 2101 è generalmente buona, il che lo rende adatto per l'uso in un'ampia varietà di applicazioni. Nella maggior parte degli ambienti, è superiore all'acciaio inossidabile 304L e paragonabile all'acciaio inossidabile 316L contenente molibdeno.
La maggiore resistenza meccanica di LDX 2101 è di gran lunga superiore agli acciai inossidabili convenzionali della serie 300, consentendone l'utilizzo in sezioni trasversali più sottili che possono fornire significativi risparmi sui costi all'utente finale.
LDX 2101 presenta una buona resistenza all'abrasione e all'erosione e può essere fabbricato utilizzando le pratiche standard sviluppate per gli acciai inossidabili duplex.
Analisi chimica
Valori tipici (% di peso)
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Cromo |
21,0 min. - 22,0 max. |
Nichel |
1,35 min. - 1,70 max. |
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Manganese |
4.00 min. - 6.00 max. |
Molibdeno |
0,10 min. - 0,80 max. |
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Azoto |
0,20 min. - 0,25 max. |
Cromo |
0,040 max. |
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Silicio |
1,00 max. |
Fosforo |
0,040 max. |
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Rame |
0,10 min. - 0,80 max. |
Azoto |
0,030 max. |
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Ferro |
Bilancia* |
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Proprietà fisiche
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Temperatura, °F |
||||
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68 |
200 |
400 |
600 |
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Densità |
libbre/pollici3 |
0.28 |
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Moduli di elasticità |
x 10 SUP>6 PSI |
29 |
28 |
27 |
26 |
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Rapporto di Poisson |
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0.3 |
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Espansione lineare |
x 10-6 pollici/pollici/°F |
— |
7.2 |
7.5 |
7.5 |
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Conducibilità termica |
Btu/ft/h °F |
8.7 |
9.3 |
9.8 |
10.4 |
|
Capacità termica |
J/kg °F |
500 |
530 |
560 |
590 |
|
Resistività elettrica |
micro-ohm•metro |
0.80 |
0.85 |
0.90 |
1.00 |
Proprietà meccaniche
Proprietà di trazione (valori minimi)
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Valori minimi |
Valori tipici |
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0,2% Offset Resistenza allo snervamento |
Ksi |
65 |
69 |
|
Resistenza alla trazione |
Ksi |
94 |
101 |
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Allungamento |
% |
30 |
38 |
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Durezza (Brinell) |
HB |
290 (massimo) |
225 |
Tolleranza sollecitazione di progetto
Uno dei vantaggi degli acciai inossidabili duplex arricchiti di azoto è il loro livello di resistenza più elevato rispetto agli acciai inossidabili austenitici convenzionali. Ciò consente la costruzione di unità con sezioni trasversali più sottili. Questo risparmio di peso può ridurre drasticamente i costi di materiale e fabbricazione di un'imbarcazione.
Codice ASME per caldaie e recipienti a pressione, Sezione VIII, Divisione 1, Valori di sollecitazione ammissibili, ksi
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Lega |
200 °F |
300 °F |
400 °F |
500 °F |
600 °F |
|
LDX 2101 |
26.9 |
25.6 |
24.7 |
24.7 |
24.7 |
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304L |
20.0 |
18.9 |
18.3 |
17.5 |
16.6 |
|
316L |
20.0 |
20.0 |
19.3 |
18.0 |
17.0 |
|
2205 |
25.7 |
24.8 |
23.9 |
23.3 |
23.1 |
|
2304 |
24.0 |
22.5 |
21.7 |
21.3 |
21.0 |
Proprietà di corrosione
Gli acciai inossidabili della serie 300 sono ampiamente utilizzati in numerose industrie di processo grazie alla loro resistenza generale alla corrosione. La resistenza alla corrosione di LDX 2101 è generalmente migliore di 304L e paragonabile a 316L, il che lo rende adatto per l'uso in un'ampia varietà di settori e applicazioni.
Resistenza alla vaiolatura del cloruro
La resistenza alla vaiolatura di un acciaio inossidabile austenitico può essere correlata direttamente alla composizione della lega, dove cromo, molibdeno e azoto sono una percentuale in peso. Il numero equivalente di resistenza alla vaiolatura (PREN) utilizza la seguente formula per misurare la resistenza relativa alla vaiolatura di una lega: più alto è il numero, migliore è la resistenza alla vaiolatura.
PREN = %Cr + 3.3Mo + 30N
La tabella seguente confronta il PREN per LDX 2101 con altri acciai inossidabili comuni.
PREN equivalente alla resistenza alla vaiolatura = %Cr + 3.3Mo + 30N
Resistenza alla corrosione interstiziale
Il test della temperatura critica di corrosione interstiziale (CCCT) viene spesso utilizzato per confrontare la resistenza alla corrosione interstiziale di varie leghe.
Temperatura critica tipica della corrosione interstiziale secondo ASTM G48 Metodo F
Resistenza alla tensocorrosione
La tensocorrosione da cloruri (SCC) è una delle forme più gravi di corrosione localizzata. Temperature più elevate e pH ridotto aumenteranno la probabilità di SCC. L'insorgenza di SCC è uno dei motivi più comuni di guasto delle apparecchiature inossidabili. Grazie alla sua struttura duplex, LDX 2101 offre un'eccellente resistenza all'SCC.
Risultati del test di piegatura a U in una soluzione di ebollizione CaCl2 al 40% (100ºC) per 500 ore
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Longitudinale/Trasversale |
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LDX 2101 |
Nessun SSC |
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304L |
Fessurazione SSC (<150 ore) |
Corrosione generale
La corrosione generale è caratterizzata da un attacco uniforme su una superficie a contatto con un mezzo corrosivo. La resistenza alla corrosione uniforme nell'acido solforico è mostrata di seguito. LDX 2101 è superiore al 304L e in alcuni casi paragonabile al 316L.
Curve di isocorosione, 0,1 mm/anno, in acido solforico
