Presentation laddar. Vänta.

Presentation laddar. Vänta.

Rostfria stål Lloyds building, London Uppförd 1978-86 1.5 mm rostfritt 1.4301 (304)

Liknande presentationer


En presentation över ämnet: "Rostfria stål Lloyds building, London Uppförd 1978-86 1.5 mm rostfritt 1.4301 (304)"— Presentationens avskrift:

1 Rostfria stål Lloyds building, London Uppförd mm rostfritt (304)

2 Muséet för vetenskap och teknik i Paris 1,5mm högglanspolerad rostfri plåt Diameter 30m (304)

3 Användning av rostfritt stål inom vin- och ölframställning Vintank i Bryggeriinredning

4 Pappersmassetillverkning Cellulosakokare byggd i duplext rostfritt stål (2205)

5 Produktion av rostfritt stål Kolstål  1500 Mton / år Rostfritt  30 Mton / år Ca. 2% av världens stålproduktion är rostfritt stål

6 Användning av rostfritt stål Konsument- produkter 25% Livsmedel bryggerier 25% Kemi, petrokemi olja, gasindustri 20% Transport, energi pappersmassa, textil byggnadsindustri och allmän konstruktion 30%

7 Exempel på användning av rostfria stål

8 Fasdiagram Fe-Cr-Ni vid 1000°C Nickelhalt, viktsprocent Kromhalt, viktsprocent Austenit, FCC Ferrit, BCC Austenit + ferrit

9 Kristallgitter - enhetsceller Kubiskt rymdcentrerat Kubiskt ytcentrerat De röda punkterna symboliserar atomkärnorna och de streckade partierna i de nedre skisserna områden, där elektroner roterar runt kärnan. I några punkter tangerar atomskalen varandra.

10 Struktur och egenskapsrelationer 18Cr-2Mo Låg C-halt och stabilisering för bättre seghet och svetsegenskaper Låg C-halt och stabilisering för bättre seghet och svetsegenskaper Ti och Nb för bättre svets- egenskaper Låg C-halt för bättre svets- egenskaper Interkristallin korrosion Cr-0.5Ni-1Mo+V Cr-0.1C Cr-0.2C Cr-0.3C Ökad Cr-halt för bättre korrosions- motstånd. Ni för bättre seghet Ökad Mo-halt för bättre korrosions- motstånd Cr Cr (18-9) ’2304’ Cr-2Ni Ökad C-halt för högre hållfasthet Cr- 5Ni Ökad C-halt samt Mo,V för ökad varmhållfasthet Ökad Ni halt för ökad duktilitet och för en austenitisk struktur Ökad Cr-halt för bättre oxidations- motstånd Allmänkorrosion Punktfrätning Spänningskorrosion Ökad Cr- och Mo- halt för bättre korrosionsmotstånd Högre S-halt för bättre skärbarhet Kallbearbetning för högre hållfasthet Ökad N-halt för högre hållfasthet Sänkt Cr-halt och ökad C-halt för härdbarhet Ökad Ni-halt för bättre seghet Hållfasthet DUPLEXA AUSTENITISKA MARTENSITISKA FERRIT- MARTENSITISKA FERRITISKA Cr+0.2S Cr-2Mo+0.2S Cr S Cr Si S L LN Cr-2Mo+Ti Ti Ti Nb ’2507’ LN LN L L L Förklaring Rad 1 = EN nummer Rad 2 = Cr-Ni-Mo Högre S-halt för bättre skärbarhet Ökad Ni halt för bättre seghet och svetsbarhet Sänkt Ni-halt för bättre spännings- korrosionsmotstånd och högre hållfasthet Spännings- korrosion Ökad Cr, Ni och Si- halt för bättre oxidationsmotstånd Oxidation Ce för ökat oxidations- motstånd Ökad Mo- och N-halt för bättre korrosions- motstånd Ökad Mo- och N-halt för bättre korrosions- motstånd ’2205’ Ökad Mo-halt för bättre korrosions- egenskaper Ökad Cr-halt och Mo-halt för bättre korrosionsmotstånd. Låg C-halt för bättre seghet och svetsningsegenskaper Ökad Cr-halt och Mo-halt för bättre korrosionsmotstånd. Låg C-halt för bättre seghet och svetsningsegenskaper LN L

11 Martensitiska och ferritiska rostfria stål 18Cr-2Mo Låg C-halt och stabilisering för bättre seghet och svetsegenskaper Låg C-halt och stabilisering för bättre seghet och svetsegenskaper Cr-0.5Ni-1Mo+V Cr-0.1C Cr-0.2C Cr-0.3C Ökad Cr-halt för bättre korrosions- motstånd. Ni för bättre seghet Ökad Mo-halt för bättre korrosions- motstånd Cr Cr Cr-2Ni Ökad C-halt för högre hållfasthet Cr- 5Ni Ökad C-halt samt Mo,V för ökad varmhållfasthet Ökad Cr-halt för bättre oxidations- motstånd Sänkt Cr-halt och ökad C-halt för härdbarhet Ökad Ni-halt för bättre seghet MARTENSITISKA FERRIT- MARTENSITISKA FERRITISKA Cr+0.2S Cr-2Mo+0.2S Cr Cr-2Mo+Ti Högre S-halt för bättre skärbarhet Ökad Ni halt för bättre seghet och svetsbarhet Ökad Cr-halt och Mo-halt för bättre korrosionsmotstånd. Låg C-halt för bättre seghet och svetsningsegenskaper Ökad Cr-halt och Mo-halt för bättre korrosionsmotstånd. Låg C-halt för bättre seghet och svetsningsegenskaper DUPLEXA

12 Austenitiska och duplexa rostfria stål Ti och Nb för bättre svets- egenskaper Låg C-halt för bättre svets- egenskaper Interkristallin korrosion (18-9) ’2304’ Ökad Ni halt för ökad duktilitet och för en austenitisk struktur Allmänkorrosion Punktfrätning Spänningskorrosion Ökad Cr- och Mo- halt för bättre korrosionsmotstånd Högre S-halt för bättre skärbarhet Kallbearbetning för högre hållfasthet Ökad N-halt för högre hållfasthet Hållfasthet DUPLEXA AUSTENITISKA Cr S Si S L LN Ti Ti Nb ’2507’ LN LN L L L Sänkt Ni-halt för bättre spännings- korrosionsmotstånd och högre hållfasthet Spännings- korrosion Ökad Cr, Ni och Si- halt för bättre oxidationsmotstånd Oxidation Ce för ökat oxidations- motstånd Ökad Mo- och N-halt för bättre korrosions- motstånd Ökad Mo- och N-halt för bättre korrosions- motstånd ’2205’ Ökad Mo-halt för bättre korrosions- egenskaper LN FERRITISKA L

13 Korrosionshastighet hos olika stål i simulerad sulfatkokarmiljö 160°C 130°C <0.01 >9 >8 Korrosionshastighet (mm/år) Kolstål C-Mn stål

14 Cellulosakokare

15 Sugvalsmantlar för pappersframställning Vanligtvis gjutna. Valsat material – bättre egenskaper. Dimensioneras mot korrosionsutmattning, som är den vanligaste skadeorsaken. Materialet är duplext rostfritt stål (2205).

16 Korrosionsutmattning Wöhlerkurvor upptagna i syntetisk vitlut för olika material avsedda för sugvalsmantlar (3RE60) är ett duplext rostfritt stål Miljö och provningsvillkor: roterande böjutmattning pH=3.5, ppm Cl -, 250ppm SO 4 2-, ~1500rpm vid RT Spänning (MPa) Cykler till brott 3RE60 (18.5Cr 5Ni 2.8Mo 0.1N) A-171 (23Cr 8.3Ni 1.2Mo) Alloy 75 (26Cr 6.8Ni) SN-Bronze Spänning (MPa) Grundmassa Svetsgods

17 Galvanisk korrosion I ett svetsförband mellan ett rostfritt stål och ett kolstål Rostfritt Kolstål

18 Delreaktioner för propagering av ett punktangrepp

19 Korrosionsmotstånd vs. PRE för austenitiska rostfria stål PRE = Cr + 3.3Mo + 30N PRE = Pitting Resistance Equivalent Förbättrat korrosionsmotstånd CPT, °C

20 Spaltkorrosion Angrepp i en fläns i höglegerat rostfritt stål

21 Sensibilisering Interkristallin korrosion i ett tryckkärl efter felaktig värmebehandling

22 Spänningskorrosion Spänningskorrosionsprickor från löphålet i en sodapanna Alkalisk, klor- och svavelinnehållande miljö vid hög temperatur Sprickor, typiskt förgrenade har löpt 4 mm, plåttjocklek 5 mm Högre förstoring: sprickvägarna delvis kopplade till mikrostrukturen

23 Belysningsstolpar, balk Snitt A-A A A MBMB MBMB a b t MaterialRp (min) MPa Tjocklek mm Relativ vikt (kolstål) Väggtjocklek och vikt vid M B = 1.53 kNm Max spänning = M B = M B = 6 e M B W B I / e b 4 – a 4

24 Spännings-töjningskurvor Martensitisk (1.4028) härdat och anlöpt Martensit-austenitiskt (1.4418) härdat och anlöpt Duplext (1.4462) Ferritiskt (1.4521) Austenitiskt (1.4436) Töjning (%) Spänning (MPa)

25 Diskbänksplåt Höga krav på formbarhet och svetsbarhet Djuppressad balja, osynlig svets Svets Balja

26 Olika stadier av djuppressningsoperationen Sträckpressning Färdig detalj sträck- pressning Färdig detalj drag- pressning D0D0 d Dragpressning D0D0 D0D0 d Stämpel Tillhållare Ämne Dyna

27 Spännings-töjningskurvor Jämförelse mellan ett stabilt och ett instabilt austenitiskt rostfritt stål samt ett ferritiskt rostfritt stå Spänning (MPa) Töjning Instabilt austenitiskt rostfritt stål n=0.8 Stabilt austenitiskt rostfritt stål n=0.6 Ferritiskt rostfritt stål n=

28 Schaeffler-Delong - diagrammet Austenitiska Duplexa Ferritiska Martensitiska Martensit-Austenitiska Cr-ekvivalent=%Cr+1.5%Si+%Mo Ni-ekvivalent = %Ni+30(%C+%N)+0.5(%Mn+%Cu+%Co) A A+F M+F F 5%F 10%F 20%F 40%F A+M M % ferrit för valsat, glödgat material 80%F

29 Typiskt avgassystem i en personbil Bakre ljud- dämpare Främre ljud- dämpare Kalla sidan Varma sidan Kataly- sator Flexibelt rör Grenrör Oxidationsmotstånd Varmhållfasthet Försprödningsmotstånd Våtkorrosionsmotstånd (kondens, vägmiljö) Ferritisk 13%Cr – varmhållfast Ferritisk 13%Cr – austenitiskt

30 Kryphållfasthet relaterat till (23Cr-60Ni+Al,Ti) Referens (25Cr-35Ni+Si,Ce,N) (27Cr-32Ni+Nb,Ce) (21Cr-32Ni+Ti,Al) (16Cr-35Ni+Si) (21Cr-11Ni+Si,Ce,N) (25Cr-45Ni+Mo,Co,W,Si) (25Cr-20Ni) (15Cr >72Ni) Temperatur (°C) Relativ kryphållfasthet

31 Inverkan av REM-tillsatser på oxidationsmotståndet pO 2 =13 kPa REM = Rare Earth Metals Viktsökning per ytenhet (mg/cm 2 ) Fe-16Cr Fe-18Cr Fe-20Cr Fe-20Cr-Ce Fe-18Cr-Ce Fe-16Cr-Ce Tid (h)

32 Katalysatorbärare för avgassystem Aluminiumoxid ”whiskers”, d.v.s. Enkristaller på ytan hos metallisk katalysatorbärare Keramisk monolitMetallisk

33 Motståndet mot högtemperaturoxidation FeCrAl legering Konstant temperatur 1100°C 1000°C Viktsökning (%) Tid (h) Termiska cykler - 3 cykler/h 15 min vid T, 5 min vid 20°C 1000°C Viktsökning (%) Tid (h) Låg viktökning vid konstant temperatur och vid termisk cykling

34 Umbilicals Ledningar som försörjer bottenförlagda oljeutvinnings- anläggningar med hydraulkraft, elkraft, injektionsvätskor m.m.

35 Korrosionsmotstånd i kloridmiljö CPT (°C) Duplex 25Cr-3Mo


Ladda ner ppt "Rostfria stål Lloyds building, London Uppförd 1978-86 1.5 mm rostfritt 1.4301 (304)"

Liknande presentationer


Google-annonser