Sandvik 3RE60

3RE60 es un material excelente para usar en ambientes que contienen cloruro donde las picaduras y el agrietamiento por corrosión bajo tensión son problemas potenciales. En tales entornos, 3RE60 es muy superior a los aceros austeníticos estándar. Por lo tanto, el material es especialmente adecuado para su uso en intercambiadores de calor que funcionan con agua de refrigeración con un contenido moderado de cloruro.

Los ejemplos típicos de aplicación se encuentran en refinerías de petróleo, plantas químicas y petroquímicas y dentro de la industria de la pulpa.

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.

Aprobaciones:

Si el 3RE60 se expone durante períodos prolongados a temperaturas superiores a los 300 °C (570 °F), la microestructura cambia, lo que da como resultado una reducción de la resistencia al impacto. Este efecto no afecta necesariamente 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. Póngase en contacto con Sandvik para obtener asesoramiento.

Para aplicaciones de recipientes a presión, se requieren 300 °C (570 °F) como máximo según VdTÜV-Wb 385 y NGS 1604.

Doblado

El requisito de fuerza para la flexión es aproximadamente el doble para el 3RE60 que para el AISI 304L/316L, pero cuando se supera la resistencia de prueba, la deformación plástica se produce con la misma facilidad en el 3RE60 que en los aceros inoxidables austeníticos. 3RE60 se puede doblar en frío hasta un 25 % de deformación sin necesidad de un tratamiento térmico posterior. Sin embargo, 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 150 °C (300 °F) en un entorno que contiene oxígeno con alrededor de 100 ppm de Cl–, se recomienda el tratamiento térmico incluso después flexión moderada en frío.

Corrosión general

En términos de resistencia a la corrosión general, el 3RE60 es comparable o superior al AISI 316L en la mayoría de los medios. La siguiente tabla contiene ejemplos de datos de corrosión obtenidos de pruebas de laboratorio en ácido fórmico y clorhídrico.

La resistencia al ácido sulfúrico se muestra en el diagrama de isocorrosión de la figura 3. El diagrama muestra que 3RE60 se compara bien con AISI 316L en este aspecto.

Para uso en condiciones fuertemente oxidantes, p. en ácido nítrico, no se recomienda 3RE60. En tales entornos, se debe elegir un acero austenítico, p. Sandvik 3R12 (AISI 304L) o el acero especial Sandvik 2RE10 (AISI 310L).

Picaduras:La resistencia a las picaduras de un acero se mejora aumentando los contenidos de cromo y molibdeno, por ejemplo. En comparación con el acero del tipo AISI 316, el 3RE60 tiene un mayor contenido de cromo y, por lo tanto, una mejor resistencia a las picaduras. En comparación con el acero del tipo AISI 304, que no contiene molibdeno, el 3RE60 es claramente muy superior. Esto se confirma mediante mediciones potenciostáticas de la temperatura crítica para el inicio de la corrosión por picaduras (CPT) realizadas en soluciones acuosas que contienen cloruro, figura 4.

Agrietamiento por corrosión bajo tensión:los aceros austeníticos estándar AISI 304L y AISI 316L son propensos al agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) en soluciones que contienen cloruro a temperaturas que superan los 60 °C (140 °F).

Los aceros inoxidables dúplex son mucho menos sensibles a este tipo de corrosión. La buena resistencia de 3RE60 a SCC ha sido probada por pruebas de laboratorio, pero más significativamente por la amplia experiencia operativa durante los últimos 20 años. La experiencia operativa y los resultados de laboratorio se han compilado en la figura 5.

El diagrama indica el rango de temperatura-cloruro dentro del cual se puede utilizar el 3RE60 y los aceros estándar AISI 304L y AISI 316L sin riesgo de fisuración por corrosión bajo tensión. Con un alto contenido de cloruro, la resistencia a las picaduras suele ser un factor limitante. En estos casos, recomendamos utilizar el acero inoxidable dúplex Sandvik SAF 2205, un acero con un 22 % de Cr, un 5,5 % de Ni y un 3 % de Mo.

Los resultados de las pruebas de laboratorio realizadas en cloruro de calcio se muestran en la figura 6. Las pruebas se han continuado hasta el fallo o un máximo de 500 h. El diagrama muestra la resistencia SCC mucho mayor de 3RE60 en comparación con los aceros estándar austeníticos AISI 304L y AISI 316L.

Corrosión intergranular:3RE60 es miembro de la familia de aceros inoxidables dúplex modernos cuya composición se ha equilibrado de tal manera que, cuando se suelda, la reformación de la austenita en la zona afectada por el calor adyacente a la soldadura se produce rápidamente. Esto da como resultado una microestructura que proporciona propiedades anticorrosivas y dureza aproximadamente iguales a las del metal base. La larga experiencia con 3RE60 en estructuras soldadas ha confirmado la alta resistencia de los aceros a la corrosión intergranular.

Corrosión intersticial:De la misma manera que la resistencia a las picaduras se puede relacionar con el contenido de cromo y molibdeno del acero, también lo puede hacer la resistencia a la corrosión intersticial. Por lo tanto, 3RE60 posee una mejor resistencia a la corrosión por grietas que los aceros del tipo AISI 316L.

Corrosión por erosión

Los aceros del tipo AISI 316L son atacados por la corrosión por erosión si se exponen a medios fluidos que contienen partículas sólidas altamente abrasivas. Debido a su alta dureza, 3RE60 muestra una muy buena resistencia en tales condiciones.

Fatiga por corrosión:en ciertas aplicaciones, p. rodillos de succión en las fábricas de papel, la resistencia del material a la fatiga por corrosión tiene una influencia crucial en su vida útil. Las pruebas de laboratorio han demostrado que el 3RE60 tiene una resistencia a la fatiga mucho mejor en condiciones corrosivas que el tipo de acero AISI 316L. Esto se aplica tanto al material soldado como al templado. La diferencia entre los dos grados de acero se explica por la resistencia mecánica superior de 3RE60.

Se han realizado ensayos de fatiga por flexión rotatoria en 3RE60 y AISI 316L a temperatura ambiente en una solución que contiene 400 ppm de Cl– y 250 ppm de SO42–, pH =3,5. Los resultados de la prueba se muestran en la figura 7.

En comparación con los aceros inoxidables austeníticos, el 3RE60 tiene un límite elástico superior al 0,2 % y una mayor resistencia a la tracción. Esto debe tenerse en cuenta al expandir los tubos en placas tubulares. Se pueden usar métodos de expansión normales, pero la expansión requiere una fuerza inicial más alta y debe realizarse en una sola operación.

Los tubos normalmente se entregan en condiciones de tratamiento térmico. Si se necesita un tratamiento térmico adicional después de un procesamiento adicional, se recomienda lo siguiente.

Recocido de solución:990-1130 °C (1815-2065 °F), enfriamiento rápido en aire o agua.

El tratamiento térmico se lleva a cabo en forma de recocido en solución (ver bajo este encabezado) o recocido por resistencia.

El doblado en caliente se lleva a cabo a 1100-950 °C (2010-1740 °F) y debe ser seguido por recocido en solución.

El mecanizado mecánico de aceros inoxidables requiere siempre un ajuste de los datos de corte y método de mecanizado para dar resultados satisfactorios. Cuando el torneado se realiza con herramientas con punta de carburo, la velocidad de corte debe reducirse en un 20 % para el mecanizado de acabado y en un 60 % para el mecanizado de desbaste en comparación con las velocidades de corte aplicadas para AISI 316. Lo mismo se aplica a otras operaciones. Si se utilizan herramientas de acero rápido, se puede utilizar aproximadamente la misma velocidad de corte que para AISI 316.

En el folleto S-1,462-ENG se proporcionan recomendaciones detalladas para la elección de herramientas y datos de corte. Seleccione datos como para el grado 5R60 (AISI 316), teniendo en cuenta los comentarios anteriores.

Formas de suministro:

Los tubos y tuberías sin soldadura en Sandvik 4C54 se suministran en dimensiones de hasta 125 mm de diámetro exterior en estado recocido en solución y decapado blanco o en estado recocido brillante.

Otras formas de suministro

Sandvik 3RE60 también se puede suministrar en formas de:

Tubos y tuberías sin costura:Los tubos sin costura para intercambiadores de calor según la norma ASTM A789 se almacenan recocidos en solución y decapados en blanco en tamaño (pared promedio):32 x 1,5 mm.

El metal de aporte para soldadura se almacena en los siguientes diámetros:

La soldabilidad de Sandvik 3RE60 es buena. La soldadura debe realizarse sin precalentamiento y normalmente no es necesario un tratamiento térmico posterior. 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.

Para Sandvik 3RE60, se recomienda una entrada de calor de 0,5-2,5 kJ/mm y una temperatura entre pases de <150 °C (300 °F).

Metales de aporte recomendados:

• Soldadura TIG/GTAW o MIG/GMAW
  • ISO 14343 S 22 9 3 N L / AWS A5.9 ER2209 (por ejemplo, Exaton 22.8.3.L)
• Soldadura MMA/SMAW
  • ISO 3581 E 22 9 3 N L R / AWS A5.4 E2209-17 (por ejemplo, Exaton 22.9.3.LR)