Vật liệu tấm AL{1}}6XN là gì? - Kiến thức

Tấm thép AL-6XNlà một loại thép không gỉ siêu austenit.

Cái tên "AL-6XN" xuất phát từ các đặc điểm chính của nó: Al cho hợp kim, 6 cho 6% molypden và XN cho nitơ bổ sung. Ký hiệu chính thức cho hợp kim này là UNS N08367 và nó cũng được bán dưới tên như INCOLOY® 25-6HN và 6Mo. AL-6XN là nhãn hiệu đã đăng ký của ATI Properties, LLC, nhưng nhiều nhà máy sản xuất vật liệu tương đương theo ký hiệu UNS N08367.

What Is AL-6XN Plate Material

Yếu tố	Cân nặng %	Nó làm gì
Niken (Ni)	23.5 – 25.5	Cung cấp khả năng chống nứt ăn mòn do ứng suất; ổn định cấu trúc austenit
Crom (Cr)	20.0 – 22.0	Hình thành lớp oxit thụ động chống ăn mòn chung
Molypden (Mo)	6.0 – 7.0	Chặn sự tấn công rỗ và kẽ hở từ clorua
Nitơ (N)	0.18 – 0.25	Tăng cường hợp kim và cải thiện hơn nữa khả năng chống rỗ
Cacbon (C)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,03	Carbon thấp ngăn ngừa kết tủa cacbua trong quá trình hàn
Mangan (Mn)	Nhỏ hơn hoặc bằng 2,00	Hỗ trợ khử oxy trong quá trình luyện thép
Silic (Si)	Nhỏ hơn hoặc bằng 1,00	Cải thiện khả năng chống oxy hóa
Đồng (Cu)	Nhỏ hơn hoặc bằng 0,75	Tăng cường sức đề kháng với một số axit
Sắt (Fe)	Số dư (khoảng. 41–47%)	Kim loại cơ bản giữ mọi thứ lại với nhau

Nguồn dữ liệu: Wikipedia, Corrosionpedia, Thép đặc biệt Fushun, Hợp kim Lork

Đặc điểm quan trọng nhất trong tính chất hóa học của AL-6XN là sự kết hợp giữa hàm lượng molypden cao (6%) và nitơ (0,2%). PREN được tính bằng công thức: PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N. Đối với AL-6XN, PREN xấp xỉ 45, gần gấp đôi so với thép không gỉ 316L tiêu chuẩn.

AL-6XN không chỉ có khả năng chống ăn mòn-mà còn rất bền. Do hàm lượng nitơ nên nó có độ bền kéo cao hơn thép không gỉ austenit thông thường trong khi vẫn giữ được độ dẻo và độ bền va đập tuyệt vời.

Tính chất cơ học (Nhiệt độ phòng, Điều kiện ủ)

Tài sản	Giá trị (Số liệu)	Giá trị (Imperial)
Độ bền kéo (Cuối cùng)	680 – 770 MPa	98.600 – 111.600 psi
Sức mạnh năng suất (bù 0,2%)	300 – 393 MPa	43.500 – 57.000 psi
Độ giãn dài khi đứt	35 – 50%	35 – 50%
độ cứng	Nhỏ hơn hoặc bằng 90 HRB	Nhỏ hơn hoặc bằng 90 Rockwell B
Mô đun đàn hồi	~200 GPa	~29.000 ksi

Nguồn dữ liệu: Lork Alloy, SeaTher Technology, TJC Steel

How Strong Is AL-6XN Compared to 316L

Ứng suất cho phép của ASME đối với AL-6XN cao hơn tới 75% so với thép không gỉ 316L.

Bình chịu áp lực cần tấm 316L dày 10 mm có thể chỉ cần tấm AL-6XN dày 6 mm để xử lý cùng áp suất. Chi phí vật liệu trên mỗi kg có thể cao hơn nhưng tổng trọng lượng và khối lượng vật liệu được sử dụng có thể thấp hơn đáng kể.

Một cách hiểu khác về ưu điểm sức bền của AL-6XN: AL-6XN mạnh hơn khoảng 50% so với thép không gỉ tiêu chuẩn trong khi vẫn giữ được độ dẻo và độ bền va đập cao.

Các đặc tính vật lý mô tả cách vật liệu hoạt động khi không có ngoại lực-như mật độ, điểm nóng chảy và cách vật liệu phản ứng với nhiệt và điện.

Tài sản	Giá trị	Ghi chú
Tỉ trọng	8,03 g/cm³ (0,290 lb/in³)	Nặng hơn một chút so với 316L (~8,0 g/cm³)
Phạm vi nóng chảy	1370 – 1400 độ (2500 – 2550 độ F)	Điển hình cho các loại austenit siêu-
Độ dẫn nhiệt	~15 W/m·K (ở nhiệt độ phòng)	Thấp hơn thép carbon, tương tự như 316L
Điện trở suất	~0.78 µΩ·m	Không có từ tính trong điều kiện ủ
Công suất nhiệt cụ thể	~500J/kg·K	Nhiệt lượng cần thiết để tăng nhiệt độ

Nhiệt độ sử dụng tối đa: AL-6XN có thể được sử dụng liên tục lên tới khoảng 800 độ F (427 độ ) theo quy tắc mã ASME. Giá trị này cao hơn đáng kể so với nhiều loại siêu austenit khác, giúp AL-6XN phù hợp với các ứng dụng nhiệt độ cao như bộ trao đổi nhiệt và thiết bị xử lý xử lý chất lỏng nóng.

Đặc tính từ tính: AL-6XN không có từ tính trong điều kiện ủ, tương tự như thép không gỉ 304 và 316. Điều này làm cho nó phù hợp với các ứng dụng cần tránh nhiễu từ, chẳng hạn như thiết bị điện tử nhạy cảm hoặc thiết bị y tế.

Đây là lúc AL-6XN thực sự tỏa sáng. Hợp kim này ban đầu được thiết kế cho các ứng dụng nước biển và đã có hơn 25 năm phục vụ đã được chứng minh trong những môi trường ăn mòn nhất trên trái đất.

Điều gì khiến AL{1}}6XN có khả năng chống ăn mòn tốt đến vậy?

Ba yếu tố phối hợp với nhau để bảo vệ AL-6XN:

Crom (20–22%) tạo thành một lớp oxit mỏng, vô hình trên bề mặt giúp ngăn ngừa rỉ sét và ăn mòn nói chung. Lớp này có khả năng tự-tự phục hồi-nếu bị trầy xước, nó sẽ nhanh chóng-hình thành lại khi có oxy.

Molypden (6–7%) là chìa khóa để chống lại clorua. Nó tạo ra một rào cản hóa học ngăn chặn các ion clorua xâm nhập vào lớp oxit bảo vệ. Nếu không có molypden, clorua có thể xuyên qua và bắt đầu rỗ.

Nitơ (0,18–0,25%) tăng cường thêm lớp bảo vệ và làm cho vật liệu có khả năng chống rỗ và ăn mòn kẽ hở cao hơn.

Types of Corrosion AL-6XN Resists

Ăn mòn rỗ tạo ra các lỗ nhỏ có thể phát triển và cuối cùng xuyên qua thành ống hoặc bể chứa. AL-PREN của 6XN xấp xỉ 45 có nghĩa là nó có thể chịu được nồng độ clorua và nhiệt độ cao hơn nhiều so với 316L trước khi bắt đầu rỗ. Ví dụ, trong một nghiên cứu về axit axetic nóng với clorua, 316L bắt đầu tạo vết rỗ chỉ ở mức 3 ppm clorua, trong khi AL-6XN yêu cầu 9 ppm - gấp ba lần khả năng chịu clorua.

Ăn mòn kẽ hở xảy ra ở những không gian chật hẹp, nơi chất lỏng bị mắc kẹt, chẳng hạn như dưới các miếng đệm hoặc giữa các mặt bích được bắt vít. Hàm lượng molypden và nitơ cao của AL-6XN mang lại khả năng chống lại sự tấn công của các kẽ hở đặc biệt, ngay cả trong nước biển tù đọng.

Vết nứt do ăn mòn ứng suất (SCC) xảy ra khi ứng suất kéo kết hợp với môi trường ăn mòn. Clorua là nguyên nhân phổ biến gây ra SCC trong thép không gỉ tiêu chuẩn. Hàm lượng niken cao (24%) của AL-6XN mang lại cho nó khả năng miễn dịch thực tế đối với hiện tượng nứt do ăn mòn do ứng suất clorua, nghĩa là nó không bị nứt trong môi trường natri clorua nơi 304 và 316 sẽ bị hỏng.

Advantages of AL-6XN Plate Material

Khả năng kháng clorua vượt trội. AL-6XN chống rỗ, ăn mòn kẽ hở và nứt ăn mòn do ứng suất trong nước biển, nước muối và các môi trường giàu clorua khác, nơi 316L sẽ hỏng trong vòng vài tháng.

Cường độ cao. Với ứng suất cho phép của ASME cao hơn tới 75% so với 316L, AL-6XN cho phép các kỹ sư thiết kế thiết bị nhẹ hơn, mỏng hơn mà không ảnh hưởng đến độ an toàn hoặc độ bền.

Sự thay thế-hiệu quả về mặt chi phí cho hợp kim niken. Mặc dù AL-6XN có giá cao hơn 316L nhưng nó rẻ hơn đáng kể so với các hợp kim có hàm lượng niken cao như C-276 trong khi vẫn có khả năng chống ăn mòn tương đương trong nhiều môi trường.

Khả năng hàn tuyệt vời. AL-6XN có thể được hàn bằng các kỹ thuật tiêu chuẩn, tuy nhiên phải tuân thủ các quy trình thích hợp để duy trì khả năng chống ăn mòn.

Hồ sơ theo dõi đã được chứng minh. Với hơn 25 năm phục vụ thành công trong nước biển và các môi trường khắc nghiệt khác, AL-6XN là vật liệu đáng tin cậy, đã được chứng minh.

Khả năng định hình tốt. AL-6XN có thể được uốn cong, cuộn và tạo hình bằng các phương pháp tiêu chuẩn, mặc dù cần có lực cao hơn do độ bền tăng lên so với thép không gỉ austenit tiêu chuẩn.

Phạm vi nhiệt độ rộng. AL-6XN hoạt động tốt ở nhiệt độ đông lạnh lên tới 800 độ F (427 độ), đáp ứng hầu hết các yêu cầu quy trình công nghiệp.

Tấm AL-6XN được sử dụng trong các ngành công nghiệp có khả năng chống ăn mòn và độ bền đều rất quan trọng. Dưới đây là những ứng dụng phổ biến nhất.

Ứng dụng nước biển và biển

AL-6XN ban đầu được phát triển cho dịch vụ nước biển. Nó được sử dụng rộng rãi trong:

Bộ trao đổi nhiệt và ngưng tụ nước biển

Hệ thống đường ống trên giàn khoan dầu khí ngoài khơi

Hệ thống chữa cháy trên tàu và giàn khoan

Thiết bị, máy bơm và đường ống của nhà máy khử muối xử lý nước muối clorua-cao

Xử lý hóa chất

Các nhà máy hóa chất xử lý chất lỏng có tính ăn mòn phá hủy thép không gỉ tiêu chuẩn. Tấm AL-6XN được sử dụng cho:

Bể xử lý, tàu và đường ống

Bộ trao đổi nhiệt xử lý hóa chất ăn mòn

Cột chưng cất và thiết bị chưng cất dầu cao

Thiết bị xử lý clorua, axit oxy hóa và môi trường axit hỗn hợp

Hệ thống khử lưu huỳnh khí thải (FGD)

Các nhà máy điện và cơ sở công nghiệp sử dụng hệ thống FGD để loại bỏ sulfur dioxide khỏi khí thải. Bùn của máy chà sàn có tính ăn mòn cao, chứa clorua và axit ở nhiệt độ cao. Tấm AL-6XN được sử dụng trong:

Tháp hấp thụ và ống dẫn FGD

Máy hâm nóng và đường ống nước dịch vụ

Vòi phun và các bộ phận bên trong

Công nghiệp giấy và bột giấy

Nhà máy tẩy trắng sử dụng clo dioxide và các hóa chất mạnh khác để làm trắng bột giấy. Tấm AL-6XN được tìm thấy trong:

Vòng đệm lọc, thùng và cuộn ép

Thiết bị tẩy trắng bằng clo dioxide

Đường ống xử lý rượu nhà máy tẩy trắng

Sản xuất dược phẩm và sinh học

Ngành công nghiệp dược phẩm sinh học yêu cầu vật liệu chống ăn mòn và duy trì độ tinh khiết của sản phẩm. Tấm AL-6XN được sử dụng cho:

Máy lên men và bình phản ứng sinh học

Bể và đường ống xử lý dược phẩm

Thiết bị khử trùng

Chế biến thực phẩm

Ngay cả các sản phẩm thực phẩm cũng có thể có tính ăn mòn đáng kinh ngạc. Ví dụ, nước ép cà chua sẽ ăn mòn thép không gỉ 316L ở nhiệt độ thanh trùng 210 độ F (100 độ). AL-6XN chống lại sự ăn mòn này trong khi vẫn mang lại những đặc tính có lợi của thép không gỉ.

Phát điện

Ống ngưng tụ trong nhà máy điện hạt nhân và hóa thạch

Dịch vụ đường ống nước xử lý nước biển, nước lợ

Bộ làm nóng nước cấp và bộ trao đổi nhiệt

AL-6XN (UNS N08367) được bao phủ bởi nhiều tiêu chuẩn quốc tế. Khi mua tấm AL-6XN, hãy luôn yêu cầu Chứng chỉ Kiểm tra Nhà máy (MTC) xác nhận việc tuân thủ thông số kỹ thuật liên quan cho ứng dụng của bạn.

Tiêu chuẩn	Sự miêu tả	Các hình thức áp dụng
ASTM B688	Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho tấm, tấm và dải sắt crom-niken-molypden{2}}	Tấm, tấm, cuộn
ASTM B691	Thông số kỹ thuật tiêu chuẩn cho thanh, thanh và dây	Thanh, que, dây
ASTM B675	Đặc điểm kỹ thuật cho ống hàn UNS N08367	Ống hàn
ASTM B676	Đặc điểm kỹ thuật cho ống hàn UNS N08367	Ống hàn
ASTM B690	Đặc điểm kỹ thuật cho ống và ống liền mạch UNS N08367	Ống liền mạch, ống
ASTM B462	Đặc điểm kỹ thuật cho mặt bích và phụ kiện đường ống	Mặt bích, phụ kiện
ASTM B366	Đặc điểm kỹ thuật cho phụ kiện hàn hợp kim niken rèn	Phụ kiện hàn
ASTM B564	Đặc điểm kỹ thuật rèn hợp kim niken	rèn
ASME SA-240	ASME áp dụng tiêu chuẩn ASTM A240 cho bình chịu áp lực	Tấm, tấm, dải

Nguồn dữ liệu: Thông số kỹ thuật của ASTM, Neonickel, HiteAlloy

Các dạng sản phẩm phổ biến có sẵn cho AL-6XN bao gồm tấm, tấm, cuộn, thanh, ống liền mạch và hàn, ống, mặt bích, phụ kiện và vật rèn. Độ dày tấm thường dao động từ 0,5 mm đến 100 mm, với chiều rộng lên tới 3000 mm và chiều dài lên tới 12000 mm.

Fabrication and Welding of AL-6XN Plate

Hàn:AL-6XN có khả năng hàn tốt. Nó có thể được hàn bằng các quy trình tiêu chuẩn như TIG (GTAW), MIG (GMAW) và SMAW. Hàm lượng nitơ trong hợp kim giúp ổn định vùng hàn và duy trì khả năng chống ăn mòn.

Tuy nhiên, nên sử dụng các quy trình hàn đủ tiêu chuẩn để đạt được kết quả tối ưu. Sử dụng kim loại phụ phù hợp (chẳng hạn như ERNiCrMo-3 hoặc ERNiCrMo-10) để có hiệu suất tốt nhất. Xử lý nhiệt sau hàn thường không cần thiết đối với hầu hết các ứng dụng, nhưng việc giảm ứng suất có thể có lợi cho các phần nặng.

Hình thành:AL-6XN có thể được tạo hình nguội bằng cách uốn, lăn hoặc ép bằng các phương pháp tiêu chuẩn. Tuy nhiên, vì hợp kim có độ bền cao hơn thép không gỉ tiêu chuẩn nên cần có lực cao hơn để làm biến dạng nó. Nên tránh uốn cong khuôn đực sắc nhọn vì điều này có thể gây nứt. Sau khi tạo hình nguội nghiêm trọng, nên giảm ứng suất hoặc ủ hoàn toàn sau đó làm nguội bằng nước để khôi phục các đặc tính cơ học và ăn mòn.

Gia công:AL-6XN hoạt động-cứng nhanh hơn thép không gỉ austenit tiêu chuẩn. Để có kết quả tốt nhất, hãy sử dụng các dụng cụ cắt sắc bén, thiết lập chắc chắn và đủ chất làm mát. Nên sử dụng tốc độ cắt thấp và góc nghiêng dương. Trong điều kiện ủ, khả năng gia công tương tự như các loại thép không gỉ austenit có hàm lượng molypden cao khác.

Xử lý nhiệt:AL-6XN thường được cung cấp ở điều kiện ủ bằng dung dịch. Nhiệt độ ủ tiêu chuẩn là khoảng 2050 độ F (1120 độ), sau đó làm lạnh nhanh (làm nguội bằng nước) để ngăn chặn sự kết tủa của các pha không mong muốn và duy trì khả năng chống ăn mòn.

Vật liệu tấm AL{1}}6XN là thép không gỉ siêu austenit được thiết kế đặc biệt để giải quyết vấn đề ăn mòn clorua. Với khoảng 24% niken, 20% crom và 6% molypden, kết hợp với việc tăng cường nitơ, nó mang đến sự kết hợp các đặc tính độc đáo:

Khả năng chống rỗ, ăn mòn kẽ hở và nứt ăn mòn do ứng suất vượt trội trong nước biển và các môi trường giàu clorua-khác.

Độ bền cao với ứng suất cho phép của ASME cao hơn tới 75% so với 316L.

Khả năng chế tạo tốt với khả năng hàn và định hình tuyệt vời.

Một giải pháp thay thế-hiệu quả về mặt chi phí cho các hợp kim đắt tiền-làm từ niken như C-276.

Phạm vi nhiệt độ rộng từ đông lạnh đến 800 độ F (427 độ).

Cho dù ứng dụng của bạn liên quan đến hệ thống làm mát bằng nước biển, bình xử lý hóa chất, thiết bị khử lưu huỳnh trong khí thải hay lò phản ứng sinh học dược phẩm, AL-6XN đều mang lại khả năng chống ăn mòn và độ bền cơ học cần thiết để sử dụng lâu dài.

Khi chỉ định AL-6XN, hãy luôn xác minh rằng vật liệu đáp ứng các tiêu chuẩn ASTM hoặc ASME thích hợp (chẳng hạn như ASTM B688 hoặc ASME SA-240) và yêu cầu chứng chỉ kiểm tra nhà máy đầy đủ để truy xuất nguồn gốc.

Đối với mộtbáo giá chi tiếthoặc để thảo luận xem AL-6XN có phù hợp với dự án của bạn hay không, hãy liên hệ với nhóm bán hàng kỹ thuật của chúng tôi nếu có yêu cầu cụ thể của bạn.