1. 253 MAと654 SMOはどちらも「スーパー」合金に分類されますが、まったく異なる理由です。それらの基本的な冶金分類は何ですか？また、「スーパー」ステータスを定義する重要な合金要素は何ですか？
どちらもステンレス鋼であるにもかかわらず、これらの合金は根本的に異なる家族に属し、明確な目的のために「スーパー」です。
253MA（UNS S30815）：これは熱-耐性オーステナイトステンレス鋼です。その「スーパー」ステータスとは、非常に高い温度（最大1150度 / 2100度F）での優れた強度と酸化抵抗を指します。その構成は、18/10 cr - ni austenitic構造に基づいていますが、以下で強化されています。
Cerium（CE）＆Lanthanum（LA）：これらの希土類元素（REE）が重要です。それらは、熱サイクリングの下での酸化クロムスケールの癒着と安定性を劇的に改善し、スポレーションを防ぎます（剥離）。
ハイシリコン（SI）＆窒素（N）：シリコンは酸化抵抗をさらに強化しますが、窒素は強力な固溶体強化剤として機能し、高い部屋と高温強度を提供します。
中程度の炭素（c）：炭素は、炭化物形成を介して高-温度強度を提供します。
654 SMO（UNS S32654）：これはスーパー-オーステナイトステンレス鋼です。その「スーパー」ステータスは、攻撃的な水性環境、特に塩化物を含む環境での孔食と隙間の腐食に対する最上級の耐性を示します。その構成は、極端な合金によって定義されます。
高クロム（CR〜24％）、ニッケル（NI〜22％）、モリブデン（MO〜7.3％）：このトライアドは、優れた腐食抵抗のベースラインを提供します。
Very High Nitrogen (N ~0.5%): This is an extraordinary amount. Nitrogen is a powerful austenite stabilizer (allowing the high Cr/Mo content) and a phenomenal strengthener. Most critically, it synergizes with Molybdenum to drastically elevate the Pitting Resistance Equivalent Number (PREN >50).
銅（Cu）＆マンガン（MN）：硫酸に対する銅エイズ耐性、およびマンガンは、高窒素含有量の溶解に役立ちます。
2。それらのアプリケーションは、反対の研究です。 309や310のような標準的なステンレス鋼で253MAの選択を正当化する主要なサービス環境は何ですか？逆に、654 SMOは、より低い-グレードのオーステナイトまたは二重鋼で指定されますか？
選択は、支配的な分解メカニズム、つまり253MAの温度と654 SMOの腐食によって駆動されます。
253MAを正当化する（高-温度アプリケーション）：
エンジニアは、アプリケーションが酸化雰囲気で周期的な加熱と冷却を伴う場合、309/310を超える253MAを指定します。標準合金は、サーマルサイクリング中に亀裂とスポールする酸化物スケールを形成し、進行性の金属損失を引き起こします{. 253 MAの希土類要素は、スケールがそのままのままであり、長い-用語の保護を提供します。
特定のアプリケーション：ミネラル加工装置（焼結ベルト、放射チューブ、ローラー、マッフルなどの熱処理炉成分）、熱分解反応器、セラミックkiの家具、ガスタービン燃焼システムのコンポーネント。
654 SMOを正当化する（水性腐食アプリケーション）：
654 SMOは、標準の316L、6moオーステナイト（254 SMOなど）、または二重鋼（2205など）が局所的な孔食または隙間腐食のために失敗している場合に指定されています。
特定の用途：海水-電力および化学プラントの冷却熱交換器とコンデンサー、オフショアオイルとガスの配管と臍、煙道ガス脱硫（FGD）のスクラバーシステムの取り扱い熱い塩化物-ラディン酸、および非常に攻撃的なハロゲンのための化学プロセス装置{2}}
3.製造、特に溶接は、両方の合金に重大な課題を提示します。それぞれの溶接中の主要な冶金のリスクは何ですか？また、整合性を確保するためにどのような特定の手順と消耗品が義務付けられていますか？
溶接の課題は、微細構造が異なるため、正反対です。
溶接253MA：
主なリスク：ホット亀裂（固化亀裂）。完全にオーステナイト症の微細構造は、高い熱膨張係数と低固化延性を持ち、溶接プールが固化するにつれて亀裂の影響を受けやすくなります。
緩和戦略：
消耗品：二重（austenite - ferrite）微細構造を堆積させるオーバー-合金フィラー金属を使用します。一般的な選択は、ernicr - 3（合金82）ニッケルベースのフィラーです。これにより、少量のフェライトが溶接金属に導入され、硫黄とリンの不純物が溶解し、亀裂に対する耐性が大きくなります。
手順：低熱入力、狭い溶接ビーズを使用し、低パス温度を維持して、全体的な熱曝露を最小限に抑え、溶接金属微細構造を制御します。
溶接654 SMO：
一次リスク：二次位相の形成と腐食抵抗の損失。極端な合金コンテンツ、特に非常に高い窒素により、合金は、600〜1000度の臨界範囲でゆっくりと冷却された場合、熱-患者（{5}）の患者（{5}）}患者（{5}）}の患者（例えば、sigma、chi）を沈殿させる傾向が非常に発生しやすくなります。
緩和戦略：
消耗品：Ernicrmo-3（合金625）またはErnicrmo-13（合金59）など、高度に-合金ニッケル-ベースのフィラー金属を使用します。これにより、溶接金属には、微小分泌に抵抗し、耐食性を維持するのに十分なCr、Mo、およびNの耐性が保証されます。
手順：高温入力と遅い冷却速度を使用します。これは253MAの反対です。目標は、臨界温度範囲を迅速に回避し、時間-依存する降水を防ぐことです。バック-根側での酸化を防ぐためには、アルゴンでパージが不可欠です。
4。技術的な調達の観点から、深刻な塩化物環境で予想どおりに実行されるように654 SMOを要求する2つの最も重要な品質保証テストは何ですか？
化学を単に確認することは不十分です。 2つのパフォーマンス-ベースのテストが重要です。
感作後の顆粒間腐食試験（IGC）：ASTM G28メソッドA（Streicherテスト）のような標準に従って材料をテストする必要があります。重要なことに、テストサンプルは、最初に有害段階を沈殿させるために設計された意図的な感作の熱処理（30分間700度）を受ける必要があります。この治療後、サンプルは低腐食率を示しなければなりません。実際の材料の熱は、溶接または不注意な熱処理中のこれらの有害な相の形成に耐性があることを証明する必要があります。
臨界ピッティング温度（CPT）および/または臨界隙間温度（CCT）テスト：材料は、CPTおよびCCTを決定するためにASTM G48（塩化第一塩化物試験）に従ってテストする必要があります。 654 SMOの場合、CPTは50度（しばしば70度> 70度）を大きく上回り、CCTは標準の6mo合金よりも著しく高いはずです。この定量的データは、材料が意図したサービス温度での孔食と隙間の腐食に抵抗するという直接的な証拠を提供します。
5。経済的には、これらはプレミアム材料です。単なる腐食や温度抵抗を超えて、他のエンジニアリングの利点は、初期コストの高いコストを正当化し、所有コストの総コストを削減できますか？
正当化は、プロジェクトのライフサイクル全体に影響を与える優れたパフォーマンスメトリックから生まれます。
253maの場合：
温度でのより高い許容設計応力：高温での高強度により、より薄い{-壁付きコンポーネントの設計が可能になり、材料の重量とコストが削減されます。これにより、より軽いサポート構造と、加熱に必要なエネルギーが少なくなります。
寿命が長くなり、ダウンタイムの短縮：環状熱サービスではコンポーネントが大幅に長く続き、交換用のシャットダウンの頻度を減らします。生産量のダウンタイムのコストは、多くの場合、材料コストをwarります。
654 SMOの場合：
より薄い壁と体重の節約：その非常に高い降伏強度（〜550 MPa）により、316L、節約、材料の体積などの標準的なオーステニティクスと比較して、より薄い壁で圧力容器と配管を設計できます。
壊滅的な故障の排除：環境損傷、安全性、および生産の失われた. 654のために、オフショア、化学物質、またはFGDプラントの単一の漏れまたは障害のコスト-} . 654は、SMOが塩化に近い免疫に近い場合があります。
積極的な冷却水で使用：それは、故障を恐れることなく冷却媒体として海水または汽水を使用することを可能にし、高価な水処理プラントまたはチタン熱交換器の必要性を排除します。
