Kandungan Nikel Tinggi untuk Kestabilan Austenit
Tiub Keluli Tahan Karat Super Austenitik tergolong dalam keluarga keluli tahan karat austenit aloi tinggi. Ciri yang paling menonjol ialah kandungan nikelnya yang tinggi. Nikel menstabilkan fasa austenit, meningkatkan keliatan, rintangan kakisan, dan kemuluran suhu rendah. Kandungan nikel biasa berjulat dari 20% hingga 35%, bergantung pada gred tertentu. Kandungan nikel yang tinggi menghalang pembentukan martensit semasa kimpalan dan pemprosesan haba, memastikan kestabilan mikrostruktur di bawah kedua-dua keadaan suhu tinggi dan suhu rendah.
Kandungan Molibdenum Tinggi untuk Rintangan Pitting yang Dipertingkatkan
Molibdenum ialah unsur pengaloian utama dalam Tiub Keluli Tahan Karat Austenitik Super. Kehadirannya dengan ketara meningkatkan ketahanan terhadap kakisan pitting dalam persekitaran yang mengandungi klorida. Kandungan molibdenum biasa berkisar antara 4% hingga 7%, dengan beberapa gred rintangan tinggi mencapai sehingga 8%. Molibdenum meningkatkan potensi kakisan setempat, menghalang kakisan pitting dan celah. Ini menjadikan tiub ini sesuai untuk penyahgaraman air laut, saluran paip kimia dan aplikasi luar pesisir.
Chromium untuk Perlindungan Kakisan Keseluruhan
Kromium adalah penting dalam semua keluli tahan karat, dan Tiub Keluli Tahan Karat Super Austenitik biasanya mengandungi 20% hingga 25% kromium. Kromium membentuk lapisan oksida padat yang stabil pada permukaan, bertindak sebagai penghalang terhadap kakisan umum. Kandungan kromium yang lebih tinggi meningkatkan rintangan pengoksidaan dan meningkatkan ketahanan tiub dalam persekitaran kimia dan suhu tinggi.
Nitrogen untuk Kekuatan Mekanikal dan Rintangan Kakisan
Walaupun nitrogen hadir dalam jumlah yang kecil, ia mempunyai kesan yang ketara ke atas sifat-sifat Tiub Keluli Tahan Karat Austenitik Super. Kandungan nitrogen biasa adalah antara 0.2% hingga 0.5%. Nitrogen menguatkan matriks austenit, meningkatkan kekuatan hasil dan rintangan rayapan. Nitrogen juga meningkatkan ketahanan terhadap kakisan pitting dan retakan kakisan tegasan, memberikan prestasi mekanikal yang stabil dalam persekitaran suhu tinggi, tekanan tinggi dan kaya klorida.
Unsur Surih dan Kawalan Kekotoran
Selain nikel, molibdenum, kromium dan nitrogen, keluli tahan karat ini mengandungi sejumlah kecil mangan, silikon, tembaga, titanium dan niobium untuk meningkatkan sifat metalurgi, tindak balas rawatan haba dan kestabilan bijirin. Kekotoran seperti sulfur dan fosforus dikawal ketat ke tahap yang sangat rendah untuk mengelakkan rintangan kakisan atau kecacatan kimpalan berkurangan. Tiub berkualiti tinggi biasanya mengekalkan sulfur di bawah 0.005% dan fosforus di bawah 0.03%, memastikan kestabilan jangka panjang dalam persekitaran kimia yang agresif.
Gred Biasa dan Contoh Komposisi Kimia
Gred Tiub Keluli Tahan Karat Super Austenitik biasa termasuk 904L, 254SMO dan AL-6XN.
-
904L: Nikel 24%–26%, Kromium 19%–21%, Molibdenum 4%–5%, Kuprum 1.5%–2%
-
254SMO: Nikel 20%–22%, Chromium 20%–21%, Molibdenum 6%–6.5%, Nitrogen ~0.2%
-
AL-6XN: Nikel 24%–26%, Kromium 20%–22%, Molibdenum 6%–7%, Nitrogen 0.2%–0.3%
Komposisi aloi tinggi ini memberikan rintangan yang sangat baik terhadap kakisan yang disebabkan oleh klorida sambil mengekalkan prestasi mekanikal dan kimpalan yang kuat.
Kesan terhadap Prestasi Aplikasi
Gabungan nikel tinggi dan molibdenum tinggi meningkatkan ketahanan terhadap kakisan pitting dan celah. Kromium menyediakan perlindungan pengoksidaan keseluruhan, dan nitrogen menguatkan struktur austenit dan sifat mekanikal. Pengoptimuman unsur surih dan kawalan kekotoran yang ketat memastikan operasi jangka panjang yang stabil dalam pemprosesan kimia, penyahgaraman air laut, platform luar pesisir dan persekitaran menghakis suhu tinggi. Reka bentuk komposisi kimia yang betul membolehkan Tiub Keluli Tahan Karat Super Austenitik menggantikan keluli tahan karat austenit dan dupleks konvensional dalam keadaan yang melampau.
Trend Industri
Permintaan yang semakin meningkat untuk paip berprestasi tinggi, tahan kakisan dalam industri penyahgaraman air laut, petrokimia dan luar pesisir memacu evolusi Tiub Keluli Tahan Karat Austenitik Super. Trend memberi tumpuan kepada kandungan aloi yang lebih tinggi, kekotoran yang lebih rendah dan kebolehsuaian persekitaran yang optimum. Penyelidikan menekankan peningkatan nisbah nitrogen dan molibdenum, menyempurnakan keseimbangan elemen kecil, dan meningkatkan rintangan kakisan suhu tinggi. Pengilang memajukan metalurgi ketepatan dan amalan pengeluaran mampan untuk memenuhi keperluan prestasi yang lebih ketat, mengembangkan penggunaan tiub ini dalam aplikasi perindustrian yang semakin keras.

