Wat is AL-6XN plaatmateriaal?

Invoering

AL-6XN stalen plaatis een super-austenitisch roestvrij staal.

De naam "AL-6XN" komt van de belangrijkste kenmerken: Al voor legering, 6 voor 6% molybdeen en XN voor extra stikstof. De officiële aanduiding voor deze legering is UNS N08367 en wordt ook verkocht onder namen als INCOLOY® 25-6HN en 6Mo. AL-6XN is een geregistreerd handelsmerk van ATI Properties, LLC, maar veel fabrieken produceren gelijkwaardig materiaal onder de UNS N08367-aanduiding.

Chemische samenstelling van AL-6XN-plaat

Gegevensbronnen: Wikipedia, Corrosionpedia, Fushun Special Steel, Lork Alloy

Het belangrijkste kenmerk van de chemie van AL-6XN is de combinatie van hoog molybdeen (6%) en stikstof (0,2%). PREN wordt berekend met behulp van de formule: PREN=%Cr + 3.3×%Mo + 16×%N. Voor AL-6XN is de PREN ongeveer 45, wat bijna het dubbele is van die van standaard 316L roestvrij staal.

Mechanische eigenschappen van AL-6XN-plaat

AL-6XN is niet alleen corrosiebestendig-, maar ook erg sterk. Vanwege het stikstofgehalte heeft het een hogere treksterkte dan gewone austenitische roestvaste staalsoorten, terwijl het toch een uitstekende ductiliteit en slagvastheid behoudt.

Mechanische eigenschappen (kamertemperatuur, gegloeide toestand)

Gegevensbronnen: Lork Alloy, SeaTher Technology, TJC Steel

Hoe sterk is AL-6XN vergeleken met 316L?

De door ASME toegestane spanningen voor AL-6XN zijn tot 75% hoger dan voor 316L roestvrij staal.

Een drukvat dat een 10 mm dikke 316L-plaat nodig heeft, heeft mogelijk slechts een 6 mm dikke AL-6XN-plaat nodig om dezelfde druk aan te kunnen. De materiaalkosten per kilogram kunnen hoger zijn, maar het totale gewicht en volume van het gebruikte materiaal kan aanzienlijk lager zijn.

Een andere manier om het sterktevoordeel van AL-6XN te begrijpen: AL-6XN is ongeveer 50% sterker dan standaard roestvrij staal, terwijl het nog steeds een hoge ductiliteit en slagsterkte behoudt.

Fysieke eigenschappen van AL-6XN-plaat

Fysische eigenschappen beschrijven hoe het materiaal zich gedraagt ​​zonder externe krachten-zaken als dichtheid, smeltpunt en hoe het reageert op warmte en elektriciteit.

Maximale bedrijfstemperatuur: AL-6XN kan continu worden gebruikt tot ongeveer 800 graden F (427 graden) onder ASME-coderegels. Dit is aanzienlijk hoger dan veel andere super-austenitische kwaliteiten, waardoor AL-6XN geschikt is voor toepassingen bij hoge temperaturen, zoals warmtewisselaars en procesapparatuur die hete vloeistoffen verwerkt.

Magnetische eigenschappen: AL-6XN is niet-magnetisch in gegloeide toestand, vergelijkbaar met roestvrij staal 304 en 316. Dit maakt hem geschikt voor toepassingen waarbij magnetische interferentie moet worden vermeden, zoals bij gevoelige elektronische apparatuur of medische apparaten.

Corrosiebestendigheid van AL-6XN-plaat

Dit is waar AL-6XN echt uitblinkt. De legering is oorspronkelijk ontworpen voor zeewatertoepassingen en heeft zich al meer dan 25 jaar bewezen in de meest corrosieve omgevingen op aarde.

Wat maakt AL-6XN zo corrosiebestendig?

Drie elementen werken samen om AL-6XN te beschermen:

Chroom (20–22%) vormt een dunne, onzichtbare oxidelaag op het oppervlak die roest en algemene corrosie voorkomt. Deze laag is zelf-herstellend-als er krassen op komen, herstelt hij zich-snel opnieuw in de aanwezigheid van zuurstof.

Molybdeen (6–7%) is de sleutel tot de strijd tegen chloriden. Het creëert een chemische barrière die voorkomt dat chloride-ionen de beschermende oxidelaag binnendringen. Zonder molybdeen kunnen chloriden doorbreken en putjes vormen.

Stikstof (0,18–0,25%) versterkt de beschermlaag verder en maakt het materiaal nog beter bestand tegen putcorrosie en spleetcorrosie.

Soorten corrosie AL-6XN is bestand tegen

Door putcorrosie ontstaan ​​kleine gaatjes die kunnen groeien en uiteindelijk de wand van een leiding of tank kunnen binnendringen. De PREN van AL-6XN van ongeveer 45 betekent dat het veel hogere chlorideconcentraties en temperaturen kan verdragen dan 316L voordat putvorming begint. In een onderzoek naar heet azijnzuur met chloriden begon 316L bijvoorbeeld putjes te vormen bij slechts 3 ppm chloriden, terwijl AL-6XN 9 ppm nodig had, driemaal de chloridetolerantie.

Spleetcorrosie treedt op in krappe ruimtes waar vloeistof vast komt te zitten, zoals onder pakkingen of tussen vastgeschroefde flenzen. Het hoge molybdeen- en stikstofgehalte van AL-6XN biedt uitzonderlijke weerstand tegen spleetaanvallen, zelfs in stilstaand zeewater.

Spanningscorrosiescheuren (SCC) treden op wanneer trekspanning wordt gecombineerd met een corrosieve omgeving. Chloriden zijn een veel voorkomende oorzaak van SCC in standaard roestvast staal. Het hoge nikkelgehalte van AL-6XN (24%) geeft het praktische immuniteit tegen spanningscorrosie door chloride, wat betekent dat het eenvoudigweg niet barst in natriumchloride-omgevingen waar 304 en 316 zouden falen.

Voordelen van AL-6XN plaatmateriaal

Superieure chloridebestendigheid. AL-6XN is bestand tegen putcorrosie, spleetcorrosie en spanningscorrosie in zeewater, pekelwater en andere chloorrijke omgevingen waar 316L binnen enkele maanden zou falen.

Hoge sterkte. Met ASME toegestane spanningen die tot 75% hoger zijn dan die van 316L, stelt AL-6XN ingenieurs in staat lichtere, dunnere apparatuur te ontwerpen zonder dat dit ten koste gaat van de veiligheid of duurzaamheid.

Kosten-effectief alternatief voor nikkellegeringen. Hoewel AL-6XN meer kost dan 316L, is het aanzienlijk goedkoper dan legeringen met een hoog nikkelgehalte, zoals C-276, terwijl het in veel omgevingen een vergelijkbare corrosieweerstand biedt.

Uitstekende lasbaarheid. AL-6XN kan worden gelast met behulp van standaardtechnieken, hoewel de juiste procedures moeten worden gevolgd om de corrosieweerstand te behouden.

Bewezen trackrecord. Met meer dan 25 jaar succesvolle dienst in zeewater en andere agressieve omgevingen is AL-6XN een vertrouwd, bewezen materiaal.

Goede vervormbaarheid. AL-6XN kan worden gebogen, gewalst en gevormd met behulp van standaardmethoden, hoewel er vanwege de grotere sterkte hogere krachten nodig zijn in vergelijking met standaard austenitisch roestvast staal.

Breed temperatuurbereik. AL-6XN presteert goed bij cryogene temperaturen tot 800 graden F (427 graden), en voldoet aan de meeste industriële procesvereisten.

Industriële toepassingen van AL-6XN-plaat

AL-6XN-platen worden gebruikt in industrieën waar corrosieweerstand en sterkte beide van cruciaal belang zijn. Hieronder staan ​​de meest voorkomende toepassingen.

Zeewater- en maritieme toepassingen

AL-6XN is oorspronkelijk ontwikkeld voor zeewaterdiensten. Het wordt veel gebruikt bij:

Zeewaterwarmtewisselaars en condensors

Leidingsystemen op offshore olie- en gasplatforms

Brandwatersystemen op schepen en platforms

Apparatuur, pompen en leidingen voor ontziltingsinstallaties die pekel met een hoog-chloridegehalte verwerken

Chemische verwerking

Chemische fabrieken verwerken agressieve vloeistoffen die standaard roestvast staal vernietigen. AL-6XN-platen worden gebruikt voor:

Procestanks, vaten en pijpleidingen

Warmtewisselaars die corrosieve chemicaliën verwerken

Destillatiekolommen en destillatieapparatuur voor tallolie

Apparatuur voor het hanteren van chloriden, oxiderende zuren en omgevingen met gemengd zuur

Rookgasontzwavelingssystemen (FGD).

Elektriciteitscentrales en industriële faciliteiten gebruiken FGD-systemen om zwaveldioxide uit uitlaatgassen te verwijderen. De gaswasserslurries zijn zeer corrosief en bevatten bij hoge temperaturen chloriden en zuren. AL-6XN-platen worden gebruikt in:

FGD-absorbertorens en -kanalen

Naverwarmers en servicewaterleidingen

Sproeikoppen en interne componenten

Pulp- en papierindustrie

Bleekinstallaties gebruiken chloordioxide en andere agressieve chemicaliën om de pulp witter te maken. AL-6XN-platen zijn te vinden in:

Filterwasmachines, vaten en persrollen

Bleekapparatuur voor chloordioxide

Pijpleidingen die bleekwaterplanten verwerken

Farmaceutische en biofarmaceutische productie

De biofarmaceutische industrie heeft materialen nodig die corrosiebestendig zijn en de productzuiverheid behouden. AL-6XN-platen worden gebruikt voor:

Vergisters en bioreactorvaten

Farmaceutische procestanks en leidingen

Sterilisatieapparatuur

Voedselverwerking

Zelfs voedselproducten kunnen verrassend corrosief zijn. Tomatensap zal bijvoorbeeld 316L roestvrij staal aantasten bij pasteurisatietemperaturen van 210 graden F (100 graden). AL-6XN is bestand tegen deze corrosie en biedt toch de gunstige eigenschappen van roestvrij staal.

Energieopwekking

Condensorbuizen in kern- en fossiele energiecentrales

Bedrijfswaterleidingen voor het verwerken van zeewater of brak water

Voedingswaterverwarmers en warmtewisselaars

Normen en specificaties voor AL-6XN-plaat

AL-6XN (UNS N08367) valt onder tal van internationale normen. Wanneer u een AL-6XN-plaat aanschaft, vraag dan altijd om een ​​Mill Test Certificate (MTC) waarin wordt bevestigd dat wordt voldaan aan de relevante specificatie voor uw toepassing.

Gegevensbronnen: ASTM-specificaties, Neonickel, HiteAlloy

Veel voorkomende productvormen die beschikbaar zijn voor AL-6XN zijn onder meer plaat, plaat, spiraal, staaf, naadloze en gelaste buizen, buizen, flenzen, fittingen en smeedstukken. De plaatdikte varieert doorgaans van 0,5 mm tot 100 mm, met breedtes tot 3000 mm en lengtes tot 12000 mm.

Fabricage en lassen van AL-6XN-plaat

Lassen:AL-6XN heeft een goede lasbaarheid. Het kan worden gelast met behulp van standaardprocessen zoals TIG (GTAW), MIG (GMAW) en SMAW. Het stikstofgehalte in de legering helpt de laszone te stabiliseren en de corrosieweerstand te behouden.

Om optimale resultaten te bereiken, worden echter gekwalificeerde lasprocedures aanbevolen. Gebruik bijpassende vulmetalen (zoals ERNiCrMo-3 of ERNiCrMo-10) voor de beste prestaties. Warmtebehandeling na het lassen is over het algemeen niet vereist voor de meeste toepassingen, maar spanningsverlichting kan gunstig zijn voor zware secties.

Vorming:AL-6XN kan koud worden gevormd door buigen, walsen of persen met behulp van standaardmethoden. Omdat de legering echter een hogere sterkte heeft dan standaard roestvast staal, zijn er hogere krachten nodig om deze te vervormen. Buigen over een scherpe mannelijke matrijs moet worden vermeden, omdat dit scheuren kan veroorzaken. Na ernstige koude vervorming wordt spanningsverlichting of volledig uitgloeien, gevolgd door afschrikken met water, aanbevolen om de mechanische en corrosie-eigenschappen te herstellen.

Bewerking:AL-6XN-werk-hardt sneller uit dan standaard austenitisch roestvast staal. Gebruik voor de beste resultaten scherpe snijgereedschappen, een stevige opstelling en voldoende koelvloeistof. Lage snijsnelheden en positieve spaanhoeken worden aanbevolen. In de gegloeide toestand is de bewerkbaarheid vergelijkbaar met die van andere austenitische roestvaste staalsoorten met een hoog molybdeengehalte.

Warmtebehandeling:AL-6XN wordt doorgaans geleverd in oplossingsgegloeide toestand. De standaard gloeitemperatuur is ongeveer 2050 graden F (1120 graden), gevolgd door snelle koeling (afschrikken met water) om het neerslaan van ongewenste fasen te voorkomen en de corrosieweerstand te behouden.

Conclusie

AL-6XN-plaatmateriaal is een superaustenitisch roestvast staal dat speciaal is ontwikkeld om het probleem van chloridecorrosie op te lossen. Met ongeveer 24% nikkel, 20% chroom en 6% molybdeen, gecombineerd met stikstofversterking, biedt het een unieke combinatie van eigenschappen:

Uitzonderlijke weerstand tegen putcorrosie, spleetcorrosie en spanningscorrosie in zeewater en andere chloride-rijke omgevingen.

Hoge sterkte met ASME toegestane spanningen tot 75% hoger dan 316L.

Goede verwerkbaarheid met uitstekende lasbaarheid en vervormbaarheid.

Een kosten-effectief alternatief voor dure nikkel-legeringen zoals C-276.

Breed temperatuurbereik van cryogeen tot 800 graden F (427 graden).

Of uw toepassing nu zeewaterkoelsystemen, chemische procesvaten, rookgasontzwavelingsapparatuur of farmaceutische bioreactoren omvat, AL-6XN levert de corrosieweerstand en mechanische sterkte die nodig zijn voor langdurig gebruik.

Wanneer u AL-6XN specificeert, controleer dan altijd of het materiaal voldoet aan de toepasselijke ASTM- of ASME-normen (zoals ASTM B688 of ASME SA-240) en vraag om volledige testcertificaten voor traceerbaarheid.

Voor eengedetailleerd citaatof om te bespreken of AL-6XN geschikt is voor uw project, neem contact op met ons technisch verkoopteam met uw specifieke vereisten.