Legura 31je legura željeza-nikla-kroma-molibdena, poznata po svojoj visokoj otpornosti na koroziju. Njegov kemijski sastav, prema specifikacijama kao što je ASTM B625, obično se pridržava sljedećeg raspona, pri čemu svaki element služi kritičnoj svrsi:
· Nikal (Ni): 30.0 - 32.0%
· Krom (Cr): 26.0 - 28.0%
· Željezo (Fe): Ravnoteža (približno 35%)
· Molibden (Mo): 6.0 - 7.0%
· Bakar (Cu): 1.0 - 1.4%
· Dušik (N): 0.15 - 0.25%
· Mangan (Mn): Manje od ili jednako 2,0%
· Ugljik (C): manje od ili jednako 0,015%
· Silicij (Si): manje od ili jednako 0,3%
· Fosfor (P): Manje od ili jednako 0,02%
· Sumpor (S): manje od ili jednako 0,01%
Sastav legure 31 i njihove funkcije
1. Krom (Cr): Čuvar pasivnosti
Krom je temeljni element za "nehrđajuću". U visokoj koncentraciji od 26-28%, brzo stvara stabilan, prianjajući i samoobnavljajući sloj krom oksida (Cr₂O3) na površini. Ovaj pasivni film primarni je štit od opće korozije i oksidirajuće okoline.
2. Nikal (Ni): Stabilizator i pojačivač
S 30-32%, nikal je primarni stabilizator austenita, jamči potpuno austenitnu, ne-magnetičnu i iznimno duktilnu mikrostrukturu sve do kriogenih temperatura. Kritično povećava otpornost na pucanje uslijed korozije naprezanja (SCC) u otopinama koje sadrže klorid i poboljšava žilavost.
3. Molibden (Mo): Specijalist protiv lokalnog napada
Sadržaj molibdena od 6-7% ključni je zaštitnik od rupičaste i pukotinske korozije, posebno u okruženjima koja sadrže kloride i druge halogenide. Učvršćuje pasivni film u smanjenim kiselim uvjetima. Njegova sinergija s kromom i dušikom kvantificirana je visokim ekvivalentnim brojem otpornosti na piting (PREN > 43), signalizirajući vrhunsku izvedbu.
4. Dušik (N): Multi-talentirani ojačivač
Dušik je moćan, namjeran dodatak s trostrukim prednostima:
Čvrsti-ojačivač otopine: dramatično povećava rastezanje i vlačnu čvrstoću bez žrtvovanja duktilnosti legure.
Stabilizator austenita: nadopunjuje nikl u osiguravanju austenitne strukture.
Pojačivač korozije: značajno povećava otpornost na lokaliziranu koroziju, djelujući sinergistički s molibdenom.
5. Bakar (Cu): Specijalist za kiseline
Bakar, u kontroliranom rasponu od 1,0-1,4%, daje izvanrednu otpornost na neoksidirajuće kiseline, posebno sumpornu kiselinu (H₂SO₄), u širokom rasponu koncentracija i temperatura. Zbog toga je legura 31 jedinstveno prikladna za proizvodnju kiseline, kiseljenje i postrojenja za preradu fosforne kiseline.
6. Ugljik (C) i nečistoće: kontrolirane varijable
Ultra{0}}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 silicija dodatno osiguravaju izvrsnu vruću obradivost, čistu izradu i optimalnu učinkovitost korozije.
Alloy 31 Performanse i prednosti
1. Profil otpornosti na koroziju bez premca
Legura 31 nudi svestranu i robusnu obranu od širokog spektra korozivnih tvari:
Lokalizirana korozija: Iznimna otpornost u morskoj vodi, slanoj vodi i procesnim tokovima -bogatim kloridima.
Kisela okruženja: Superiorna izvedba u sumpornoj, fosfornoj, dušičnoj i miješanoj kiselini, često bolja od standardnih nehrđajućih čelika, pa čak i nekih legura na bazi -nikla.
Pucanje uslijed korozije naprezanja (SCC): visoka otpornost na SCC-induciran kloridom.
2. Visoka mehanička čvrstoća s dobrom rastegljivošću
Dodatak dušika daje leguri 31 tipičnu granicu razvlačenja pri sobnoj-temperaturi (Rp0,2) od približno 310 MPa, znatno veću od standardne austenitike kao što je 316L ili 904L. To omogućuje potencijalne uštede na težini kroz dizajn tanjih presjeka uz zadržavanje dobre sposobnosti oblikovanja i žilavosti.
3. Izvrsna mogućnost izrade i zavarivanja
Unatoč visokoj čvrstoći i sadržaju legure, legura 31 može se uspješno toplo i hladno obrađivati, strojno obrađivati i zavarivati korištenjem standardnih tehnika koje se koriste za austenitne nehrđajuće čelike. Njegov nizak udio ugljika i uravnotežen sastav ključni su za dobru zavarljivost.
4. Troškovno-učinkovito inženjersko rješenje
Smještena između standardnih dupleks/super{0}}austenitnih čelika i vrhunskih-legura nikla, legura 31 često predstavlja optimalan ekonomski izbor.
Za mnoge zahtjevne primjene pruža potrebnu izvedbu uz niže ukupne troškove životnog ciklusa, smanjujući troškove vezane uz održavanje, zastoje i prijevremenu zamjenu.
Legura 31Mehanička svojstva
U svom -žarenom stanju, legura 31 pokazuje izvrsnu čvrstoću i rastegljivost:
Granica razvlačenja (pomak od 0,2%): veća ili jednaka 280 MPa na sobnoj temperaturi, zadržavajući veću ili jednaku 125 MPa na 550 stupnjeva.
Vlačna čvrstoća: veća ili jednaka 650 MPa u uvjetima okoline, s dobrim zadržavanjem do 450 MPa na 550 stupnjeva.
Istezanje: veće od ili jednako 40%, osiguravajući mogućnost oblikovanja i otpornost na udarce (veće ili jednako 185 J/cm² na sobnoj temperaturi, veće ili jednako 140 J/cm² na -196 stupnjeva).
Tvrdoća: Tipično 150–220 HB, s većim stupnjevima-otvrdnjavanja od standardnih čelika serije 300, što zahtijeva žarenje za opsežno hladno oblikovanje. Ova svojstva podržavaju njegovu upotrebu u posudama pod tlakom prema ASME Code Case 2122, s radnim ograničenjima od -196 stupnjeva do 550 stupnjeva.
