Sandvik SAF 2304®
Sandvik SAF 2304® es un acero inoxidable dúplex pobre (austenítico-ferrítico) que se caracteriza por las siguientes propiedades:
En las figuras en el lado derecho de la página del material se muestra más información técnica y gráficos que son relevantes para la corrosión de los materiales, el rendimiento mecánico y físico.
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Sandvik SAF 2304®
Hoja de datos actualizada 2019-12-20 09:50 (reemplaza todas las ediciones anteriores)
Propiedades
Generales
| Propiedad | Temperatura | Valor | Comentario |
|---|---|---|---|
| Densidad | 23,0 °C | 7,8 g/cm³ | |
| Contenido reciclado | 82,1 % | Contenido reciclado medio |
Mecánica
| Propiedad | Temperatura | Valor | Comentario |
|---|---|---|---|
| Módulo elástico | 20,0 °C | 200GPa | |
| 100,0 °C | 194 GPa | ||
| 200,0 °C | 186GPa | ||
| 300.0 °C | 180 GPa | ||
| Alargamiento | 23,0 °C | 25 % | min. |
| Alargamiento A2 | 23,0 °C | 25 % | min. |
| Dureza, Rockwell C | 23,0 °C | 30 [-] | máx. |
| Resistencia a la tracción | 23,0 °C | 630 - 820 MPa | Para tubos con diámetro exterior máx. 25,4 mm garantizamos 0,2% de fuerza de prueba 450 MPa y resistencia a la tracción min. 690 MPa (ASTM A789). |
| Límite elástico Rp0.2 | 20,0 °C | 400MPa | mín. dependiendo del espesor de la pared (para tubos con un diámetro exterior máximo de 25,4 mm, garantizamos una resistencia a la prueba del 0,2 % de 450 MPa y una resistencia a la tracción mínima de 690 MPa (ASTM A789). |
| 50,0 °C | 370 - 420 MPa | mín. dependiendo del espesor de la pared (para tubos con un diámetro exterior máximo de 25,4 mm, garantizamos una resistencia a la prueba del 0,2 % de 450 MPa y una resistencia a la tracción mínima de 690 MPa (ASTM A789). | |
| 100,0 °C | 330 - 380 MPa | mín. dependiendo del espesor de la pared (para tubos con un diámetro exterior máximo de 25,4 mm, garantizamos una resistencia a la prueba del 0,2 % de 450 MPa y una resistencia a la tracción mínima de 690 MPa (ASTM A789). | |
| 150,0 °C | 310 - 360MPa | mín. dependiendo del espesor de la pared (para tubos con un diámetro exterior máximo de 25,4 mm, garantizamos una resistencia a la prueba del 0,2 % de 450 MPa y una resistencia a la tracción mínima de 690 MPa (ASTM A789). | |
| 200,0 °C | 290 - 340 MPa | mín. dependiendo del espesor de la pared (para tubos con un diámetro exterior máximo de 25,4 mm, garantizamos una resistencia a la prueba del 0,2 % de 450 MPa y una resistencia a la tracción mínima de 690 MPa (ASTM A789). | |
| 250,0 °C | 280 - 330MPa | mín. dependiendo del espesor de la pared (para tubos con un diámetro exterior máximo de 25,4 mm, garantizamos una resistencia a la prueba del 0,2 % de 450 MPa y una resistencia a la tracción mínima de 690 MPa (ASTM A789). | |
| 300.0 °C | 270 - 310 MPa | mín. dependiendo del espesor de la pared (para tubos con un diámetro exterior máximo de 25,4 mm, garantizamos una resistencia a la prueba del 0,2 % de 450 MPa y una resistencia a la tracción mínima de 690 MPa (ASTM A789). | |
térmica
| Propiedad | Temperatura | Valor | Comentario |
|---|---|---|---|
| Coeficiente de dilatación térmica | 100,0 °C | 1.35E-5 1/K | por 30°C a la temperatura mencionada |
| 200,0 °C | 1.4E-5 1/K | por 30°C a la temperatura mencionada | |
| 300.0 °C | 1.45E-5 1/K | por 30°C a la temperatura mencionada | |
| 400,0 °C | 1.45E-5 1/K | por 30°C a la temperatura mencionada | |
| Capacidad calorífica específica | 20,0 °C | 490 J/(kg·K) | |
| 100,0 °C | 505 J/(kg·K) | ||
| 200,0 °C | 530 J/(kg·K) | ||
| 300.0 °C | 550 J/(kg·K) | ||
| 400,0 °C | 590 J/(kg·K) | ||
| Conductividad térmica | 20,0 °C | 16 W/(m·K) | |
| 100,0 °C | 17 W/(m·K) | ||
| 200,0 °C | 18 W/(m·K) | ||
| 300.0 °C | 19 W/(m·K) | ||
| 400,0 °C | 21 W/(m·K) | ||
Propiedades químicas
| Propiedad | Valor | Comentario | |
|---|---|---|---|
| Carbono | 0,03 % | máx. | |
| Cromo | 22,5 % | ||
| Cobre | 0,3 % | ||
| Hierro | Saldo | ||
| Manganeso | 2 % | máx. | |
| Molibdeno | 0,3 % | ||
| Níquel | 4,5 % | ||
| Nitrógeno | 0,1 % | ||
| Fósforo | 0,04 % | máx. | |
| Silicio | 1 % | máx. | |
| Azufre | 0,015 % | máx. | |
Propiedades tecnológicas
| Propiedad | |||||||||||||||
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| Áreas de aplicación |
Sandvik SAF 2304® posee buenas propiedades mecánicas y físicas, excelente resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión y otras formas de corrosión, así como buena soldabilidad. Estas propiedades lo convierten en una alternativa técnica y económicamente superior a los aceros inoxidables, como los aceros austeníticos ASTM 304, 304L, 316, 316L, 321 y 347, los aceros al cromo ferríticos ASTM 430 y 444 y los aceros al cromo martensíticos ASTM 410 y tipo 420. Sandvik SAF 2304® también tiene ventajas sobre los aceros de baja aleación. En la siguiente tabla se dan ejemplos en los que Sandvik SAF 2304® ofrece ventajas sobre otros materiales.
Las buenas propiedades mecánicas y anticorrosivas hacen de Sandvik SAF 2304® una opción económica en muchas aplicaciones al reducir el costo del ciclo de vida del equipo.
La alta resistencia y dureza de 3RE60 hacen del material una alternativa atractiva a los aceros austeníticos en estructuras que están sujetas a grandes cargas o desgaste.
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| Certificaciones |
Aprobaciones:
Si Sandvik SAF 2304® se expone a temperaturas superiores a 280 °C (540 °F) durante períodos prolongados, la microestructura cambia, lo que da como resultado una reducción en la resistencia al impacto. Esto no necesariamente afecta el comportamiento del material a la temperatura de operación. Por ejemplo, los tubos intercambiadores de calor se pueden usar a temperaturas más altas sin ningún problema. Comuníquese con Sandvik para obtener más información. Para aplicaciones de recipientes a presión, se requiere un máximo de 280 °C (540 °F) según VdTÜV-Wb 496. | ||||||||||||||
| Formado en frío | La fuerza inicial necesaria para doblar es ligeramente mayor para Sandvik SAF 2304® que para ASTM 304/316. Sandvik SAF 2304® se puede doblar en frío hasta un 25 % de deformación sin necesidad de un tratamiento térmico posterior. En condiciones de servicio en las que el riesgo de agrietamiento por corrosión bajo tensión comienza a aumentar, por ejemplo, cuando la temperatura del material es de casi 125 °C (255 °F) en un entorno con oxígeno neutro con alrededor de 100 ppm de Cl⁻, se recomienda el tratamiento térmico incluso después flexión moderada en frío. Para aplicaciones de recipientes a presión en Alemania y los países nórdicos, puede ser necesario un tratamiento térmico después de la deformación en frío de acuerdo con VdTÜV-Wb 496 y NGS 1607. El tratamiento térmico se lleva a cabo en forma de recocido por disolución (ver Tratamiento térmico) o recocido por resistencia. | ||||||||||||||
| Propiedades de corrosión |
Corrosión general:debido al alto contenido de cromo y su composición bien equilibrada, Sandvik SAF 2304® posee una excelente resistencia a la corrosión en ambientes ácidos. La siguiente tabla muestra la tasa de corrosión en diferentes ácidos y las Figuras 4-6 muestran diagramas de isocorrosión para Sandvik SAF 2304® en ácido sulfúrico, fórmico y nítrico, respectivamente.
Corrosion rates in acid-water mixtures, mm/year (mpy). Activated specimens, 1+3+3 days, average of the last two periods for two specimens.
Pitting:The pitting resistance of a steel is determined primarily by its chromium and molybdenum contents, but the nitrogen content also has an effect. The manufacturing and fabrication practice, e.g. welding, are also of vital importance for the actual performance in service. A parameter for comparing the pitting resistance of different steels is the PRE-number (Pitting Resistance Equivalent). The PRE is defined as, in weight-% PRE =% Cr + 3.3 %x Mo + 16 x % N
As the table shows, the PRE number for Sandvik SAF 2304® is considerably higher than the number for ASTM 304L and comparable to the number for ASTM 316L. Potentiostatic tests in solutions with different chloride contents (pH =6) are reported in Figure 7. Each curve is based on at least 4 measuring points, each of which is derived from a minimum of three separate measurements. Variation in the measurement results is within the range +/-5°C (+/-9°F). The test results for ASTM 316L have been compared with results obtained under practical conditions of service, and the correlation is good. As is evident from Figure 7, the critical temperature for pitting for Sandvik SAF 2304® is higher than that for ASTM 304L and comparable to that for ASTM 316L. The test results correspond with the PRE ranking.
Stress corrosion cracking:Because of its two-phase structure and its well balanced composition, Sandvik SAF 2304® possesses very good resistance to stress corrosion cracking (SCC). This is evident from the results of tests in both concentrated chloride solutions and oxygen-containing dilute chloride environments.
Figure 8 shows the results of tests carried out in 40% CaCl₂ solution at 100°C (210°F). In this environment, the stress that is required to cause fracture due to SCC (known as the threshold stress) is much higher for Sandvik SAF 2304® than for ASTM 304/304L and ASTM 316/316L. This demonstrates the superior resistance of Sandvik SAF 2304®.
Welding of Sandvik SAF 2304® does not appreciably reduce the resistance to SCC, provided that the welding recommendations are followed (see Welding). The threshold stress of material that has been TIG-welded with Sandvik 22.8.3.L or MMA-welded with Sandvik 22.9.3.LR is on a level with that of the parent metal.
The results of SCC testing of Sandvik SAF 2304 in chloride solutions at high temperatures and pressures are presented in Figure 9. The curve for Sandvik SAF 2304® is based on tests performed in various chloride contents and at different temperatures. Usually, six separate measurements were taken at each measuring point. The testing method involved spring-loaded specimens stressed to the proof strength (Rp0.2) at the testing temperature or U-bends in which the stress at the apex is at least equal to the proof strength of the solution annealed material. The oxygen content of the inlet water (refreshed autoclaves were used) was 4.6 to 10 ppm and the pH 4.5 to 7. The curve for ASTM 304/304L and ASTM 316/316L is based on published test results and on practical experience. The results in Figure 9 indicate that Sandvik SAF 2304® can be used in dilute oxygen-bearing chloride solutions up to about 125°C (260°F) without any risk of SCC. This is much higher than for ASTM 304/ 304L and ASTM 316/316L, which should not be used above 60°C (140°F) in such environments. At temperatures above 125°C (260°F), Sandvik SAF 2304® should not be used in oxygen-bearing solutions in environments with more than about 10 ppm Cl-. For such conditions, we recommend Sandvik SAF 2205™, Sandvik SAF 2507® or Sanicro® 28. At low oxygen contents, which are common in the process and power industries, considerably higher chloride contents and temperatures can be tolerated by Sandvik SAF 2304® without any risk of SCC.
Intergranular corrosion:Sandvik SAF 2304® is a member of the family of modern duplex stainless steels whose chemical manner that the reformation of austenite in the heat-affected zone adjacent to the weld takes place quickly. This results in a microstructure that gives corrosion properties and toughness similar to that of the parent metal. Welded joints in Sandvik SAF 2304® easily pass Strauss' intergranular corrosion testing according to SS-EN ISO 3651-2 Method A.
Crevice corrosion:In the same way as the resistance to pitting can be related to the chromium, molybdenum and nitrogen contents of the steel so can the resistance to crevice corrosion. Sandvik SAF 2304® possesses better resistance to crevice corrosion than steels of the ASTM 304/304L type and is comparable with ASTM 316/316L.
Erosion corrosion:Steels of the ASTM 304/304L and ASTM 316/316L type can be attacked by erosion corrosion if exposed to flowing media containing highly abrasive solid particles, e.g. sand, or media with very high flow rates. Under such conditions, Sandvik SAF 2304® displays very good resistance because of its combination of high mechanical strength and good corrosion resistance.
Corrosion fatigue:Sandvik SAF 2304® possesses higher strength and better corrosion resistance than ordinary austenitic stainless steels. Consequently, Sandvik SAF 2304® has considerably better fatigue strength under corrosive conditions than such steels. | ||||||||||||||
| Expanding |
Expanding In comparison with austenitic stainless steels, Sandvik SAF 2304® has a higher proof strength. This must be borne in mind when expanding tubes into tube-sheets. Normal expanding methods can be used, but the expansion requires higher initial force and should be undertaken in one operation.
Contact us for detailed recommendations on expanding duplex stainless steels. | ||||||||||||||
| Tratamiento térmico |
The tubes are normally delivered in heat treated condition. If additional heat treatment is needed due to further processing the following is recommended. Solution annealing:930 -1050°C (1710 -1920°F), rapid cooling in air or water. | ||||||||||||||
| Formado en caliente | Hot bending is carried out at 1100-950°C (2010-1740°F) and should be followed by solution annealing. | ||||||||||||||
| Machining | Being a two-phase material (austenitic-ferritic) Sandvik SAF 2304® will present a different tool wear profile from that of single-phase steels of type ASTM 304L. The cutting speed must, therefore, be slightly lower than that recommended for ASTM 304L and as a first recommendation 25 % lower cutting speeds should be used compared to the speed for machining Sanmac 304/304L. It is, however, recommended that a tougher insert grade is used for semi-roughing operations, Sanmac® 304/304L. | ||||||||||||||
| Otro |
Formas de suministro: Seamless tube and pipe in Sandvik SAF 2304® is supplied in dimensions up to 260mm outside diameter. The delivery condition is solution annealed and either white pickled or bright annealed. For hydraulic tubing applications, Sandvik SAF 2304® is also marketed under the name PW 400.
Other forms of supply | ||||||||||||||
| Soldadura |
The weldability of Sandvik SAF 2304® is good. Welding must be carried out without preheating and subsequent heat treatment is normally not necessary. Los métodos adecuados de soldadura por fusión son la soldadura por arco metálico manual (MMA/SMAW) y la soldadura por arco protegido con gas, con el método TIG/GTAW como primera opción.
For Sandvik SAF 2304®, heat input of 0.5-2.5 kJ/mm and interpass temperature of <150°C (300°F) are recommended.
Recommended filler metals
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Metal