Flangia ASTM A182 S32205

Le flange a faccia rialzata saldate di testa in acciaio a doppia fase garantiscono una lavorabilità eccellente e costante per maggiori velocità di taglio, ridotta usura degli utensili e tempi di set-up.

La formazione di fasi intermetalliche come la fase sigma nelle flange in acciaio duplex avviene nell'intervallo di temperatura compreso tra 600 °C e 1000 °C, mentre la decomposizione della ferrite avviene nell'intervallo di temperatura compreso tra 350 °C e 500 °C (infragilimento a 475 °C).

L'idea di base delle flange con saldatura di testa lunga in acciaio a doppia fase è quella di produrre una composizione chimica che produca una miscela più o meno uguale di ferrite e austenite. La composizione chimica delle flange sovrapposte in acciaio duplex è bilanciata per produrre quantità approssimativamente uguali di ferrite e austenite in condizioni di solubilizzazione.

Cromo, molibdeno, azoto e nichel sono gli elementi di lega più importanti, che hanno un effetto significativo sulle proprietà meccaniche, fisiche e di corrosione degli acciai inossidabili duplex. Il cromo è necessario per formare un film stabile di passivazione del cromo sufficiente a proteggere l'acciaio dalla lieve corrosione atmosferica. Maggiore è il contenuto di cromo, migliore è la resistenza alla corrosione.

L'acciaio duplex 2205 è costituito da una microstruttura bifase di ferrite e austenite. Per quanto riguarda la composizione chimica delle flange in acciaio duplex 2205, queste contengono principalmente il 22% di cromo, il 3% di molibdeno e il 5-6% di nichel sotto forma di acciaio inossidabile legato.

Il cromo è un formatore di ferrite, il che significa che promuove la struttura BCC del ferro. Inoltre aumenta la resistenza all'ossidazione alle alte temperature. Una maggiore quantità di cromo promuove anche la formazione di fasi intermetalliche, che sono dannose per gli acciai inossidabili duplex e dovrebbero essere affrontate.

Siamo uno dei maggiori produttori di flange scorrevoli in acciaio duplex con buona resistenza alla fatica ed elevata resistenza alla corrosione. La flangia cieca in acciaio duplex 2205 è nota anche per le sue varie proprietà meccaniche, come l'eccellente resistenza alla fessurazione, alla vaiolatura e alla corrosione in ambienti difficili.

Il molibdeno aumenta la resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale. Tuttavia, il suo contenuto negli acciai inossidabili duplex è generalmente limitato a meno del 4% perché il Mo è anche un formatore di ferrite e può portare a fasi intermetalliche indesiderate. L'azoto migliora la resistenza alla vaiolatura e alla corrosione interstiziale.

La composizione chimica delle flange Duplex F51 contiene carbonio, cromo, manganese, molibdeno, azoto, nichel e fosforo. Le flange vengono utilizzate nei sistemi di pressione e nei raccordi per valvole.

Inoltre aumenta notevolmente la resistenza come elemento di rinforzo della soluzione solida più efficace. L'azoto è un forte formatore di austenite e l'aggiunta di azoto migliora notevolmente la tenacità degli acciai a doppia fase. Ritarda inoltre la formazione di composti intermetallici abbastanza da consentire la lavorazione e la fabbricazione di acciai a doppia fase. Il nichel è uno stabilizzante austenitico che promuove la formazione della struttura austenitica FCC, che contribuisce alla tenacità degli acciai a doppia fase.

Per le flange in acciaio inossidabile duplex, la solubilizzazione a una temperatura adeguata seguita dall'immediato raffreddamento in acqua può ottenere il miglior equilibrio metallurgico di fase austenite-ferrite. È importante mantenere il più breve possibile il tempo che intercorre tra l'uscita dal forno e lo spegnimento in acqua. Questo per ridurre al minimo la perdita di calore dalla flangia, che può portare alla precipitazione di fasi dannose prima del raffreddamento dell'acqua a temperatura ambiente.

Gli acciai duplex sono stati introdotti sul mercato come mezzo per affrontare i problemi associati alle fessurazioni da corrosione legate allo stress causate dalle soluzioni di cloro. La composizione chimica del materiale della flangia duplex rende inoltre le flange meno soggette alla corrosione per vaiolatura indotta dal cloro. Queste leghe sono meno costose degli acciai a base di nichel.

L'elevato contenuto di cromo, molibdeno e azoto del 2205 offre una migliore resistenza alla corrosione rispetto ai comuni acciai inossidabili come 316L e 317L nella maggior parte degli ambienti. Questa lega esotica viene utilizzata nell'esplorazione di petrolio e gas e viene utilizzata anche nell'industria della lavorazione chimica.

I gradi di acciaio inossidabile duplex sono denominati duplex perché questi gradi equivalenti a flangia duplex hanno una microstruttura a due fasi. Questa microstruttura a due fasi è costituita da grani ferritici e austenitici simili all'acciaio inossidabile. Come suggerisce il nome, la costruzione duplex conferisce a questo materiale della flangia con presa saldata in acciaio inossidabile duplex una varietà di proprietà interessanti.

La maggior parte delle apparecchiature di elaborazione utilizza Duplex 2205. Utilizzato anche da unità di stoccaggio e trasporto industriali. Anche i digestori di pasta di legno e carta, i serbatoi di liquidi e le macchine per la carta utilizzano Duplex 2205. È ideale per l'uso in ambienti marini.

I fornitori di flange per tubi in acciaio inossidabile duplex consigliano questo grado di acciaio inossidabile per molte operazioni perché la gamma di gradi di acciaio inossidabile è simile alla gamma di resistenza alla corrosione dei gradi di acciaio inossidabile austenitico, ovvero dal tipo 304 o 316 all'acciaio inossidabile al 6% di molibdeno.

Come per tutti i tipi di acciaio inossidabile, la resistenza alla corrosione di un metallo o di una lega dipende principalmente dalla composizione del metallo, in questo caso dell'acciaio inossidabile. Per la resistenza alla vaiolatura da cloruro e alla corrosione interstiziale, il contenuto di elementi come cromo, molibdeno e azoto è considerato il più importante.

Per i gradi inossidabili austenitici standard (come 304 e 316), l'SCC può rappresentare un problema in ambienti con umidità e temperature elevate o con determinate sostanze chimiche come i cloruri. Pertanto, i fornitori di flange cieche duplex spesso le forniscono a settori quali quello petrolifero e industriale, del gas, petrolchimico e marittimo.

Le flange con saldatura di testa in acciaio duplex UNS S32205 ASME SA182 sono adatte per apparecchiature per acqua di mare e produzione di energia perché le loro superfici lisce possono resistere a temperature fino a 600 °F, pur avendo eccellenti caratteristiche di flusso.

Poiché gli acciai inossidabili duplex hanno un contenuto di nichel e molibdeno inferiore rispetto agli acciai inossidabili austenitici, tendono ad avere una resistenza alla corrosione simile. Il minor contenuto di lega dell'acciaio inossidabile duplex significa costi inferiori. Ciò è vero soprattutto quando gli extra di lega sono elevati. Inoltre, a causa del maggiore limite di snervamento degli acciai inossidabili duplex rispetto agli acciai inossidabili austenitici, è spesso possibile ridurre gli spessori delle loro sezioni. Questa combinazione può ridurre significativamente il costo e il peso delle dimensioni della flangia del tubo duplex di grado 150 rispetto ai componenti in acciaio inossidabile austenitico.

Un compito secondario delle flange in acciaio duplex è facilitare i lavoratori che accedono a questi sistemi per pulirli, ispezionarli o modificarli. In generale, le applicazioni delle flange in acciaio inossidabile duplex si trovano nei seguenti settori, vale a dire impianti chimici, cisterne chimiche, centrali termoelettriche, impianti di desalinizzazione, pompe per acqua di mare, impianti di desolforazione dei gas di combustione, lavori di costruzione e cartiere. Questi settori utilizzano sistemi di tubazioni per trasferire i fluidi, il che spesso crea una sorta di pressione sulle flange convenzionali.

Gli acciai inossidabili duplex hanno una struttura mista di ferrite cubica a corpo centrato (BCC) e austenite cubica a facce centrate (FCC). La quantità esatta di ciascuna fase è una funzione della composizione e del trattamento termico o della storia termica. Tuttavia, si ritiene generalmente che la maggior parte degli acciai inossidabili duplex contengano quantità (frazioni di volume) più o meno uguali di ferrite e austenite.

L'utilizzo delle flange per tubi in acciaio duplex UNS S31803 garantisce prestazioni elevate, maggiore resistenza alla corrosione e maggiore durata. A causa della duplice natura delle microstrutture austenitiche e ferritiche presenti in proporzioni uguali, il materiale della flangia RTJ in acciaio a doppia fase eredita le proprietà di entrambi gli acciai.

I principali elementi di lega sono cromo e nichel, ma è possibile aggiungere azoto, molibdeno, rame, silicio e tungsteno per controllare l'equilibrio strutturale e conferire determinate proprietà di resistenza alla corrosione. La resistenza alla corrosione degli acciai inossidabili duplex è simile a quella degli acciai inossidabili austenitici contenenti elementi di lega simili.

Ciò significa che la sua duttilità e resistenza alla corrosione superiori derivano dall'austenite presente nella lega e la flangia Werkstoff n. 1.4462 BLRF ha resistenza e durezza più elevate, entrambe parti ferritiche.

Rispetto agli acciai inossidabili austenitici, gli acciai inossidabili duplex presentano carichi di rottura e snervamento più elevati e una resistenza significativamente migliorata alla SCC da cloruro (stress corrosione). Presentano inoltre una tenacità maggiore rispetto agli acciai inossidabili ferritici.

La resistenza alle alte temperature delle flange scorrevoli in acciaio a doppia fase è simile alla lega di grado 430 nell'intervallo di temperature compreso tra 950 e 1150 °C. Tuttavia, la resistenza alla trazione di queste flange aumenta rapidamente al di sotto dei 900°C.

Duplex 2205 è un acciaio inossidabile duplex arricchito con azoto progettato per risolvere i comuni problemi di corrosione riscontrati con gli acciai inossidabili della serie 300. “Duplex” descrive una famiglia di acciai inossidabili che non sono né completamente austenitici (come l’acciaio inossidabile 304) né puramente ferritici (come l’acciaio inossidabile 430).

La struttura dell'acciaio inossidabile duplex 2205 è costituita da un pool di austenite circondato da una fase continua di ferrite. Allo stato ricotto, il 2205 contiene circa il 40-50% di ferrite. Il 2205 viene spesso definito il grado del cavallo di battaglia ed è il grado più utilizzato nella famiglia degli acciai inossidabili duplex.

Il vantaggio della struttura a doppia fase è che combina i vantaggi delle leghe ferritiche (resistenza alla tensocorrosione ed elevata resistenza) con i vantaggi delle leghe austenitiche (facilità di fabbricazione e resistenza alla corrosione). La temperatura di servizio dell'acciaio inossidabile duplex 2205 deve essere limitata a meno di 600 °F. L'esposizione prolungata alle alte temperature può rendere fragile l'acciaio inossidabile 2205.