Legura 31je legura gvožđa-nikl-hroma-molibdena, poznata po svojoj visokoj otpornosti na koroziju. Njegov hemijski sastav, prema specifikacijama kao što je ASTM B625, obično se pridržava sljedećeg raspona, pri čemu svaki element služi kritičnoj svrsi:
· Nikl (Ni): 30.0 - 32.0%
· Krom (Cr): 26.0 - 28.0%
· Gvožđe (Fe): Balans (približno 35%)
· molibden (Mo): 6.0 - 7.0%
· Bakar (Cu): 1.0 - 1.4%
· Azot (N): 0.15 - 0.25%
· Mangan (Mn): Manje ili jednako 2,0%
· Ugljik (C): Manje ili jednako 0,015%
· Silicijum (Si): Manje ili jednako 0,3%
· Fosfor (P): Manje ili jednako 0,02%
· Sumpor (S): Manje ili jednako 0,01%
Sastav legure 31 i njihove funkcije
1. Krom (Cr): Čuvar pasivnosti
Krom je osnovni element za "nerđajuću". Pri visokoj koncentraciji od 26-28%, brzo formira stabilan, prianjajući i samopopravljajući sloj krom-oksida (Cr₂O₃) na površini. Ovaj pasivni film je primarni štit protiv opće korozije i oksidirajućih sredina.
2. Nikl (Ni): stabilizator i pojačivač
Sa 30-32%, nikl je primarni stabilizator austenita, koji garantuje potpuno austenitnu, nemagnetnu i izuzetno duktilnu mikrostrukturu sve do kriogenih temperatura. Kritički povećava otpornost na pucanje od korozije pod naprezanjem (SCC) u rastvorima koji sadrže hlorid i poboljšava žilavost.
3. Molibden (Mo): Specijalista protiv lokalnog napada
Sadržaj molibdena od 6-7% je ključni zaštitnik od korozije udubljenja i pukotina, posebno u sredinama koje sadrže kloride i druge halogenide. Jača pasivni film u smanjenju kiselih uslova. Njegova sinergija sa hromom i azotom je kvantifikovana visokim ekvivalentnim brojem otpornosti na piting (PREN > 43), signalizirajući vrhunske performanse.
4. Azot (N): više-talentovano sredstvo za jačanje
Azot je moćan, namjeran dodatak sa trostrukim prednostima:
Čvrsto-Učvršćivač sa rastvorom: dramatično povećava popuštanje i zateznu čvrstoću bez žrtvovanja duktilnosti legure.
Austenit stabilizator: Dopunjava nikl u osiguravanju austenitne strukture.
Pojačavač korozije: Značajno povećava otpornost na lokaliziranu koroziju, djelujući sinergistički s molibdenom.
5. Bakar (Cu): Specijalista za kiseline
Bakar, u kontrolisanom opsegu od 1,0-1,4%, daje izuzetnu otpornost na neoksidirajuće kiseline, posebno na sumpornu kiselinu (H₂SO₄), u širokom rasponu koncentracija i temperatura. To čini Alloy 31 jedinstvenom pogodnom za proizvodnju kiseline, kiseljenje i postrojenja za preradu fosforne kiseline.
6. Ugljik (C) i nečistoće: kontrolirane varijable
Ultra-nizak sadržaj ugljika (<0.015%) is crucial for weldability. It prevents the harmful precipitation of chromium carbides at grain boundaries during welding, thereby avoiding "sensitization" and preserving corrosion resistance in the heat-affected zone.
Stroga ograničenja sumpora, fosfora i silicijuma dodatno osiguravaju odličnu obradivost na vrućoj temperaturi, čistu proizvodnju i optimalne performanse korozije.
Alloy 31 Performanse i prednosti
1. Profil otpornosti na koroziju bez premca
Legura 31 nudi raznovrsnu i robusnu odbranu od širokog spektra korozivnih tvari:
Lokalizirana korozija: Izuzetna otpornost na morsku vodu, bočatu vodu i procesne tokove{0}} bogate hloridima.
Kisela okruženja: Vrhunske performanse u sumpornim, fosfornim, azotnim i miješanim kiselinama, često nadmašujući standardne nehrđajuće čelike, pa čak i neke legure na bazi nikla{0}}.
Pucanje od korozije pod stresom (SCC): Visoka otpornost na SCC izazvan hloridom{0}}.
2. Visoka mehanička čvrstoća sa dobrom duktilnošću
Dodatak azota daje leguri 31 tipičnu granicu tečenja na sobnoj-temperaturi (Rp0,2) od približno 310 MPa, značajno veću od standardne austenitike kao što je 316L ili 904L. Ovo omogućava potencijalne uštede na težini kroz dizajn tanjih profila uz održavanje dobre formabilnosti i žilavosti.
3. Odlična mogućnost izrade i zavarljivosti
Uprkos visokoj čvrstoći i sadržaju legure, legura 31 može se uspješno toplo i hladno obraditi, mašinski obrađivati i zavarivati korištenjem standardnih tehnika koje se koriste za austenitne nehrđajuće čelike. Njegov nizak sadržaj ugljika i uravnotežen sastav su ključni za njegovu dobru zavarljivost.
4. Troškovno{1}}isplativo inženjersko rješenje
Pozicionirana između standardnih dupleks/super-austenitnih čelika i visoko{1}}legura nikla, legura 31 često predstavlja optimalan ekonomski izbor.
Za mnoge zahtjevne aplikacije, pruža potrebne performanse uz niže ukupne troškove životnog ciklusa, smanjujući troškove vezane za održavanje, zastoje i preranu zamjenu.
Legura 31Mehanička svojstva
U svom rastvoru{0}}žarenom stanju, legura 31 pokazuje odličnu čvrstoću i duktilnost:
Jačina tečenja (0,2% offset): Veća ili jednaka 280 MPa na sobnoj temperaturi, zadržavajući veću ili jednaku 125 MPa na 550 stepeni.
Zatezna čvrstoća: veća ili jednaka 650 MPa u ambijentalnim uslovima, sa dobrim zadržavanjem do 450 MPa na 550 stepeni.
Izduženje: veće ili jednako 40%, osiguravajući sposobnost oblikovanja i otpornost na udar (veće ili jednako 185 J/cm² na sobnoj temperaturi, veće ili jednako 140 J/cm² na -196 stepeni).
Tvrdoća: Tipično 150–220 HB, sa većim radnim-stopama kaljenja od standardnih čelika serije 300, što zahtijeva žarenje za ekstenzivno hladno oblikovanje. Ova svojstva podržavaju njegovu upotrebu u posudama pod pritiskom prema ASME Code Case 2122, sa radnim ograničenjima od -196 stepeni do 550 stepeni.
