Sandvik 2RK65™

Las aplicaciones típicas de Sandvik 2RK65™ se encuentran en refinerías de petróleo y dentro de la industria química y petroquímica. Sandvik 2RK65™ también se utiliza en la industria de la pulpa y el papel, la industria mineral y metalúrgica, la industria alimentaria, en el enfriamiento de agua de mar y en muchos otros campos.

El grado es una excelente alternativa a los aceros inoxidables austeníticos estándar en intercambiadores de calor que utilizan agua a alta temperatura contaminada con cloruro.

Aprobaciones:

A altas temperaturas:el acero no debe exponerse a temperaturas superiores a los 550 °C (1020 °F) durante períodos prolongados, ya que esto provoca la precipitación de fases intermetálicas, lo que puede tener un efecto adverso tanto en las propiedades mecánicas como en la resistencia a la corrosión. del acero.

La buena ductilidad de Sandvik 2RK65™ permite el doblado en estado frío hasta los radios de doblado más pequeños que se pueden lograr con métodos y máquinas modernos. El recocido no es necesario después del doblado en frío. Sin embargo, si los tubos se han trabajado mucho en frío y se van a utilizar en condiciones en las que es probable que se produzca agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC), se recomienda el recocido por disolución (consulte la sección "Tratamiento térmico").

Para aplicaciones de recipientes a presión en Alemania, puede ser necesario un tratamiento térmico después de la deformación en frío de acuerdo con VdTÜV-Wb 421. El tratamiento térmico debe llevarse a cabo mediante recocido en solución.

Corrosión general:El acero se desarrolló originalmente para su uso en ácido sulfúrico. Su buena resistencia se consigue gracias a un alto contenido en molibdeno ya la aleación con cobre. La Figura 1 es un diagrama de isocorrosión para Sandvik 2RK65™, Sanicro® 28 y ASTM 316L en ácido sulfúrico desaireado.

El ácido fosfórico técnico fabricado mediante el método "húmedo" contiene cantidades variables de impurezas del material de partida, la roca fosfórica. Las más peligrosas de estas impurezas son los cloruros, Cl-, y los fluoruros en forma libre, F-. Sandvik 2RK65 se ha utilizado con éxito en muchas aplicaciones en plantas de ácido fosfórico y para el manejo de ácido técnico. Sin embargo, para las condiciones de corrosión más severas, Sanicro® 28, que fue desarrollado especialmente para aplicaciones de ácido fosfórico, brinda una resistencia superior a la corrosión.

En ácido acético puro, tanto Sandvik 2RK65™ como ASTM 316L son completamente resistentes a todas las temperaturas y concentraciones a presión atmosférica. Sin embargo, a temperaturas y presiones elevadas, ASTM 316L se corroerá mientras que Sandvik 2RK65™ seguirá siendo resistente. La experiencia de la producción de ácido acético ha demostrado que el ácido acético contaminado con ácido fórmico siempre es corrosivo. En ácidos de este tipo, Sandvik 2RK65 es mucho más resistente que ASTM 316L, consulte la tabla 1 a continuación. La experiencia operativa práctica también ha confirmado la superioridad de Sandvik 2RK65™ sobre ASTM 317L.

En ácido fórmico, Sandvik 2RK65™ de alta aleación muestra mejor resistencia que los aceros convencionales del tipo ASTM 316L, ver Figura 3. En ácido oxálico Sandvik 2RK65™ muestra mejor desempeño que ASTM 316L, ver Figura 4. 2RK65 es resistente (índice de corrosión <0,1 mm/año) en ácido láctico en todas las concentraciones a temperaturas hasta o ligeramente por debajo del punto de ebullición a presión atmosférica. Esto significa una resistencia a la corrosión similar o ligeramente mejor que la de ASTM 316L en ácido láctico. Debido a su contenido de molibdeno, Sandvik 2RK65™ es menos resistente al ácido nítrico que los aceros del tipo ASTM 304L y ASTM 310L, que se usan comúnmente en estos entornos.

El alto contenido de molibdeno es una ventaja en el ácido clorhídrico y, por lo tanto, Sandvik 2RK65™, con su 4,5 % de Mo, es mucho más resistente que, por ejemplo, ASTM 316L. Por lo tanto, Sandvik 2RK65 es adecuado para su uso en soluciones de procesos químicos que contienen pequeñas cantidades de ácido clorhídrico. El diagrama de isocorrosión se presenta en la Figura 5. Sin embargo, se debe tener en cuenta el riesgo de picaduras. También en el ácido fluorhídrico, Sandvik 2RK65™ se beneficia de su alto contenido de molibdeno, aunque el ácido fluorhídrico es un ácido aún más agresivo en comparación con el ácido clorhídrico; consulte el diagrama de isocorrosión en la Figura 6.

Tabla 1. Resultados de pruebas de laboratorio con duración de 1+3+3 días en mezclas en ebullición de ácido acético y fórmico.

Debido a su alto contenido de cromo y níquel, Sandvik 2RK65™ posee una resistencia mucho mejor al hidróxido de sodio que las normas ASTM 304 y ASTM 316, consulte la Figura 7.

Como puede verse, el riesgo de agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) aumenta a altas temperaturas. Este riesgo aumenta si hay cloruros presentes. La aleación Sanicro® 28 proporciona una mejor resistencia contra el agrietamiento por corrosión bajo tensión y también contra la corrosión general que en el caso de Sandvik 2RK65™.

Corrosión por picaduras:Los altos contenidos de cromo y molibdeno de este acero lo hacen muy resistente a las picaduras. Esto ha sido verificado por una amplia experiencia práctica de servicio que involucra soluciones de proceso que contienen cloruro y enfriamiento de agua de mar.

Como puede verse en la Figura 8, la temperatura crítica de picado (CPT) promedio para Sandvik 2RK65™ es de alrededor de 75 °C (165 °F) a un potencial de 400 mV SCE en una solución neutra (pH =6) con el mismo cloruro contenido como agua de mar. Este valor es 50 °C (120 °F) superior al de ASTM 316 y 20 °C (68 °F) superior al de la aleación 825 (21Cr42Ni3Mo).

Agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC):Los aceros austeníticos ordinarios de los tipos ASTM 304 y ASTM 316 son susceptibles al agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC) en soluciones que contienen cloruro a temperaturas superiores a los 60 °C (140 °F). A altas temperaturas, por encima de los 100 °C (212 °F), los contenidos de cloruro tan bajos como en el rango de ppm (10-4 %) son suficientes para provocar el agrietamiento por corrosión bajo tensión en estos aceros. Un contenido de níquel del 25% es suficiente para proporcionar una muy buena resistencia en condiciones prácticas. Las pruebas de laboratorio en cloruro de calcio confirman la superioridad de Sandvik 2RK65™ para resistir el agrietamiento por corrosión bajo tensión en comparación con las normas ASTM 304 y ASTM 316. Como se muestra en la figura 9, la tensión umbral (la tensión necesaria para inducir la fractura dentro del tiempo máximo de prueba) es considerablemente mayor para Sandvik 2RK65™ que para ASTM 304 y ASTM 316. Sandvik 2RK65™ es resistente hasta al menos 0,9 veces la resistencia a la tracción. Las pruebas de autoclave a diferentes contenidos de cloruro y temperaturas proporcionan datos valiosos para la selección de materiales. Además, este tipo de prueba demuestra la buena resistencia SCC de Sandvik 2RK65™, mucho mejor que los tipos de aceros ASTM 304 y ASTM 316, vea la Figura 10. Es importante tener en cuenta el hecho de que las tensiones residuales alrededor de una soldadura que ha no ha sido tratado térmicamente a menudo iguala la fuerza de prueba del material. Estas tensiones corresponden a relaciones de tensión/resistencia a la tracción aplicadas de solo 0,3 a 0,5, lo que es suficiente para superar el umbral de tensión y, por lo tanto, provocar el agrietamiento por corrosión bajo tensión en las normas ASTM 304 y ASTM 316.

Corrosión en grietas:Tanto las pruebas de laboratorio como la experiencia práctica han demostrado que Sandvik 2RK65™ es sustancialmente más resistente a la corrosión en grietas que ASTM 316L. Esto se ilustra en la Tabla 2. Sin embargo, las grietas deben evitarse en la medida de lo posible, especialmente en soluciones que contienen cloruro. Tabla 2. Resultados de las pruebas de corrosión en grietas en solución de NaCl estancada aireada (Cl⁻ al 1,8 %) pH =6, período de prueba de 58 días. La relación del área entre la superficie agrietada y la no agrietada en la muestra es 1/12.

Unidades métricas

Unidades imperiales

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

Recocido en solución:1080–1150 °C (1975–2100 °F), 5–30 minutos, enfriamiento rápido en aire o agua.

Formas de suministro:

Los tubos y tuberías sin costura se suministran en dimensiones de hasta 230 mm (9,1 pulg.) de diámetro exterior en la condición de recocido en solución y decapado blanco o en la condición de recocido brillante. Los tubos se pueden doblar según los dibujos del cliente y, bajo pedido, recocerse después del doblado.

Accesorios:90 grados. Los codos se fabrican como estándar en Sandvik 2RK65™ de acuerdo con ANSI B16.9 y, cuando corresponda, ASTM A403. Las bridas se fabrican como estándar según ANSI B16.5 en forma de bridas deslizantes (clase 150) y bridas de cuello soldado (clase 300), y según las secciones relevantes de ASTM A182. Los accesorios se pueden fabricar según otros estándares por acuerdo. También se pueden suministrar otros tipos de accesorios, como reductores, tes y acoplamientos, bajo pedido.

Otras formas de suministro:

La soldabilidad de Sandvik 2RK65™ es buena. La soldadura debe realizarse sin precalentamiento, y normalmente no es necesario ningún 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.

Al igual que todos los aceros inoxidables completamente austeníticos, Sandvik 2RK65™ tiene una baja conductividad térmica y una alta expansión térmica. Por lo tanto, los planes de soldadura deben seleccionarse cuidadosamente de antemano, de modo que se minimicen las distorsiones de la unión soldada. Si las tensiones residuales son una preocupación, el recocido de solución se puede realizar después de la soldadura.

Para Sandvik 2RK65™, se recomienda una entrada de calor de <1,0 kJ/mm y una temperatura entre pases de <100 °C (210 °F). Se debe utilizar una técnica de soldadura con cordones.

Metales de aporte recomendados para la temperatura:

• Soldadura TIG/GTAW o MIG/GMAW
  • ISO 14343 S 20 25 5 Cu L/ AWS A5.9 ER385 (por ejemplo, Exaton 20.25.5.LCu)
• Soldadura MMA/SMAW
  • ISO 3581 E 20 25 5 Cu N L R/ AWS A5.4 E385-16 (por ejemplo, Exaton 20.25.5.LCuR)
  • Se recomiendan los electrodos de alambre o tira ISO 14343 S 20 25 5 Cu L para la soldadura superpuesta de placas tubulares y recipientes de alta presión en los casos en que se requiere una resistencia a la corrosión igual a la de Sandvik 2RK65™.