La lega 2507 (UNS S32750) è un acciaio inossidabile super duplex con una composizione che include il 25% di cromo, il 4% di molibdeno, il 7% di nichel e azoto. Ecco alcune caratteristiche e proprietà chiave della lega 2507: Resistenza alla corrosione: la lega 2507 offre un'eccezionale resistenza alla corrosione, rendendola adatta per applicazioni impegnative in ambienti aggressivi. L'alto contenuto di cromo, molibdeno e azoto contribuisce a un'eccellente resistenza contro vaiolatura, fessura e corrosione generale. Ha una resistenza particolarmente elevata alla tensocorrosione indotta da cloruri (SCC), che è fondamentale per le applicazioni in acqua di mare e ambienti ricchi di cloruri. Proprietà meccaniche: la lega 2507 presenta un'elevata resistenza, offrendo eccellenti proprietà meccaniche. La sua elevata resistenza consente la progettazione di strutture più leggere, riducendo peso e costi. Proprietà termiche: la lega ha un'elevata conduttività termica, che facilita un efficiente trasferimento di calore. Possiede anche un basso coefficiente di dilatazione termica, che può essere vantaggioso in alcune applicazioni. La lega 2507 è comunemente usata in settori come la lavorazione chimica, il petrolio e il gas, il petrolchimico e le apparecchiature per l'acqua di mare. Trova applicazioni in vari componenti, tra cui scambiatori di calore, tubi, valvole e serbatoi di stoccaggio. Quando si utilizza la lega 2507, è importante considerare condizioni operative specifiche e consultare gli ingegneri dei materiali o i produttori di leghe per una guida precisa sulla sua idoneità, fabbricazione e compatibilità in particolari applicazioni e ambienti.
Applicazioni
- Attrezzature per l'industria petrolifera e del gas
- Piattaforme offshore, scambiatori di calore, sistemi idrici di processo e di servizio, sistemi antincendio, sistemi di iniezione e acque di zavorra
- Industrie di processo chimico, scambiatori di calore, recipienti e tubazioni
- Impianti di desalinizzazione, impianti RO ad alta pressione e tubazioni per acqua di mare
- Componenti meccanici e strutturali, parti ad alta resistenza, resistenti alla corrosione
- Industria energetica: sistemi FGD, sistemi di lavaggio industriale e di pubblica utilità, torri di assorbimento, condotti e tubazioni
Standard
.......... ASTM/ASME A240 - UNS S32750EURONORM............ 1.4410 - X2 Cr Ni MoN 25.7.4
AFNOR.................... Z3 CN 25.06 Az
Proprietà generali
La lega 2304 è un acciaio inossidabile duplex al 23% di cromo, 4% di nichel e privo di molibdeno. La lega 2304 ha proprietà di resistenza alla corrosione simili alla 316L. Inoltre, le sue proprietà meccaniche, cioè la resistenza allo snervamento, sono doppie rispetto ai gradi austenitici 304/316. Ciò consente al progettista di risparmiare peso, in particolare per applicazioni con recipienti a pressione correttamente progettati.
La lega è particolarmente adatta per applicazioni che coprono l'intervallo di temperatura -50°C/+300°C (-58°F/572°F). Possono essere prese in considerazione anche temperature più basse, ma richiedono alcune restrizioni, in particolare per le strutture saldate.
Con la sua microstruttura duplex e il basso contenuto di nichel e cromo, la lega ha proprietà di resistenza alla tensocorrosione migliorate rispetto ai gradi austenitici 304 e 316.
Resistenza alla corrosione
Corrosione generale
L'alto contenuto di cromo e molibdeno del 2507 lo rende estremamente resistente alla corrosione uniforme da parte di acidi organici come l'acido formico e acetico. Il 2507 offre anche un'eccellente resistenza agli acidi inorganici, in particolare quelli contenenti cloruri.
Nell'acido solforico diluito contaminato da ioni cloruro, il 2507 ha una migliore resistenza alla corrosione rispetto al 904L, che è un acciaio austenitico altamente legato appositamente progettato per resistere all'acido solforico puro.
L'acciaio inossidabile di tipo 316L (2,5% Mo) non può essere utilizzato in acido cloridrico a causa del rischio di corrosione localizzata e uniforme. Tuttavia, il 2507 può essere utilizzato in acido cloridrico diluito. In questa figura, la vaiolatura non deve essere un rischio nella zona al di sotto della linea di confine, ma le fessure devono essere evitate.
Curve di isocorrosione, 0,1 mm/anno, in acido solforico con aggiunta di 2000 ppm di ioni cloruro
Curve di isocorrosione, 0,1 mm/anno, in acido cloridrico. La curva della linea tratteggiata rappresenta il punto di ebollizione

Corrosione intergranulare
Il basso contenuto di carbonio del 2507 riduce notevolmente il rischio di precipitazione del carburo ai bordi del grano durante il trattamento termico; Pertanto, la lega è altamente resistente alla corrosione intergranulare correlata al carburo.
Tensocorrosione
La struttura duplex del 2507 offre un'eccellente resistenza alla tensocorrosione da cloruro (SCC). A causa del suo contenuto di lega più elevato, il 2507 è superiore al 2205 in termini di resistenza alla corrosione e resistenza. Il 2507 è particolarmente utile nelle applicazioni offshore di petrolio e gas e nei pozzi con livelli di salamoia naturalmente elevati o dove la salamoia è stata iniettata per migliorare il recupero. Corrosione per vaiolaturaDiversi metodi di prova possono essere utilizzati per stabilire la resistenza alla vaiolatura degli acciai in soluzioni contenenti cloruro. I dati di cui sopra sono stati misurati con una tecnica elettrochimica basata su ASTM G 61. Sono state determinate le temperature critiche di vaiolatura (CPT) di diversi acciai ad alte prestazioni in una soluzione di cloruro di sodio 1M. I risultati illustrano l'eccellente resistenza del 2507 alla corrosione per vaiolatura. La normale distribuzione dei dati per ogni grado è indicata dalla parte grigio scuro della barra.
Corrosione interstiziale
La presenza di fessure, quasi inevitabile nelle costruzioni e nelle operazioni pratiche, rende gli acciai inossidabili più suscettibili alla corrosione in ambienti clorurati. 2507 è altamente resistente alla corrosione interstiziale. Le temperature critiche di corrosione interstiziale del 2507 e di molti altri acciai inossidabili ad alte prestazioni sono mostrate sopra.Analisi chimica
Valori tipici (% in peso)
Carbonio |
Cromo |
Nichel |
Molibdeno |
Azoto |
Altri |
0.020 |
25 |
7 |
4.0 |
0.27 |
S=0,001 |
PREN = [Cr%] = 3,3 [Mo%] = 16 [N %] ≥ 40 |
Proprietà fisiche
Densità
7.800 kg/m3 - 0,28 lb/in3
Intervallo |
Termico |
°C |
Resistività |
Termico |
Specifico |
Giovane |
Tosare |
20-100 |
13 |
20 |
80 |
17 |
450 |
200 |
75 |
20-100 |
13 |
100 |
92 |
18 |
500 |
190 |
73 |
20-200 |
13.5 |
200 |
100 |
19 |
530 |
180 |
70 |
20-300 |
14 |
300 |
105 |
20 |
560 |
170 |
67 |
Proprietà meccaniche
Proprietà meccaniche e fisiche
Il 2507 combina un'elevata resistenza alla trazione e agli urti con un basso coefficiente di dilatazione termica e un'elevata conducibilità termica. Queste proprietà sono adatte a molti componenti strutturali e meccanici. Di seguito sono mostrate le proprietà meccaniche a bassa, ambiente e alta temperatura del foglio e della lastra 2507. Tutti i dati di prova mostrati si riferiscono a campioni allo stato ricotto e temprato.2507 non è raccomandato per applicazioni che richiedono lunghe esposizioni a temperature superiori a 570°F a causa dell'aumento del rischio di riduzione della tenacità. I dati qui elencati sono tipici per i prodotti lavorati e non devono essere considerati come un valore massimo o minimo, a meno che non sia espressamente indicato.
Proprietà meccaniche
|
|
0,2% di resistenza allo snervamento offset, ksi |
80 minuti |
Resistenza alla trazione, ksi |
116 minuti |
Resistenza allo snervamento offset, ksi |
91 minuti |
Allungamento in 2 pollici, % |
15 minuti |
Durezza, Rockwell C |
32 max |
Energia d'impatto, ft-lbs |
74 minuti |
Proprietà di impatto a bassa temperatura
Temperatura °F |
RT |
32 |
-4 |
-40 |
Ft-lbs |
162 |
162 |
155 |
140 |
Temperatura °F |
-76 |
-112 |
-148 |
-320 |
Ft-lbs |
110 |
44 |
30 |
7 |
Proprietà di trazione a temperature elevate
Temperatura °F |
68 |
212 |
302 |
392 |
482 |
0,2% di resistenza allo snervamento offset, ksi |
80 |
65 |
61 |
58 |
55 |
Resistenza alla trazione, ksi |
116 |
101 |
98 |
95 |
94 |
Valori ottenuti per le lamiere laminate a caldo (th ≤ 2"). La lega 2304 non deve essere utilizzata per lungo tempo a temperature superiori a 300°C (572°F), dove si verifica un fenomeno di indurimento per precipitazione.
Valori di tenacità (valori minimi KCV)
Temp. |
-50°C |
+20°C |
-60°F |
+70°F |
Singolo |
75 J/cm_ |
90 J/cm_ |
54 piedi libbre |
65 piedi libbre |
Nella media (5) |
90 J/cm_ |
150 J/cm |
65 piedi libbre |
87 piedi libbre |
Durezza (valori tipici)
Nella media (5) |
HV10 180-230 |
Classi centrali : 180-230 |
HRC _ 20 |
Elaborazione
Formatura a caldo
Il 2507 deve essere lavorato a caldo tra 1875 ° F e 2250 ° F. Questo dovrebbe essere seguito da una ricottura in soluzione a un minimo di 1925°F e da una rapida tempra in aria o in acqua.
Formatura a freddo
La maggior parte dei comuni metodi di formatura dell'acciaio inossidabile può essere utilizzata per la lavorazione a freddo 2507. La lega ha una maggiore resistenza allo snervamento e una duttilità inferiore rispetto agli acciai austenitici, quindi i produttori potrebbero scoprire che sono necessarie forze di formatura più elevate, un raggio di flessione più elevato e una maggiore tolleranza per il ritorno elastico. L'imbutitura, la formatura a stiramento e processi simili sono più difficili da eseguire su 2507 che su un acciaio inossidabile austenitico. Quando la formatura richiede una deformazione a freddo superiore al 10%, si consiglia una ricottura in soluzione e una tempra.
Trattamento termico
Il 2507 deve essere ricotto in soluzione e temprato dopo la formatura a caldo o a freddo. La ricottura in soluzione deve essere eseguita a un minimo di 1925°F. La ricottura deve essere seguita immediatamente da una rapida tempra in aria o in acqua. Per ottenere la massima resistenza alla corrosione, i prodotti trattati termicamente devono essere decapati e risciacquati.
Saldatura
Il 2507 possiede una buona saldabilità e può essere unito a se stesso o ad altri materiali mediante saldatura ad arco metallico schermato (SMAW), saldatura ad arco di tungsteno a gas (GTAW), saldatura ad arco al plasma (PAW), filo animato (FCW) o saldatura ad arco sommerso (SAW). Il metallo d'apporto 2507/P100 è consigliato durante la saldatura del 2507 perché produrrà la struttura di saldatura duplex appropriata.
Il preriscaldamento del 2507 non è necessario se non per evitare la formazione di condensa sul metallo freddo. La temperatura della saldatura interpass non deve superare i 300°F o l'integrità della saldatura può essere influenzata negativamente. La radice deve essere schermata con argon o gas di spurgo al 90% di N2/10% H2 per la massima resistenza alla corrosione. Quest'ultimo fornisce una migliore resistenza alla corrosione.
Se la saldatura deve essere eseguita su una sola superficie e la pulizia post-saldatura non è possibile, si consiglia la GTAW per le passate di radice. GTAW o PAW non devono essere eseguiti senza un metallo d'apporto, a meno che non sia possibile la pulizia post-saldatura. Un apporto termico di 5-38 kJ/in. dovrebbe essere utilizzato per SMAW o GTAW. Un apporto di calore di circa 50kJ/in. può essere utilizzato per SAW.