듀플렉스 스테인리스강은 2상 재료입니다: 약 절반은 페라이트, 절반은 오스테나이트입니다. 그 결과 316L보다 항복강도가 약 두 배이고 염화물 응력부식균열에 대한 저항성이 훨씬 큰 강종군이 됩니다. 이것이 듀플렉스를 해수, 해저, 담수화 및 화학 환경에 사용하게 하는 이유입니다.
Longrui Forging은 6,000 T 다방향 프레스에서 F51, F53 및 F55로 듀플렉스 밸브 바디, 밸브 커버, 플랜지, 허브 및 일반 부품을 개당 5 kg에서 520 kg 범위로 단조합니다. 단조, 용체화 처리 및 시험은 당사의 NORSOK M-650 소재 제조사 자격 아래 한 곳에서 수행됩니다.
듀플렉스 강종 구분
아래 강종 표기는 대부분의 듀플렉스 도면에 기재되는 ASTM A182 명칭입니다. 괄호 안의 상용명은 구매자들이 대화에서 사용하는 이름입니다.
| ASTM 강종 | UNS | 상용명 | 최소 PREN |
|---|---|---|---|
| F51 | S31803 / S32205 | 2205 | ≥ 34 |
| F53 | S32750 | 2507 | ≥ 40 |
| F55 | S32760 | Zeron 100 | ≥ 40 |
첫 번째 행과 관련해 두 가지 짚을 점이 있습니다. 거의 모든 듀플렉스 문의에서 나오기 때문입니다:
- F51은 최초의 22% 크롬 듀플렉스입니다. 이후 조성은 피팅 저항성을 개선하기 위해 범위 상한에서 강화되었으며, 그 강화된 버전이 F60(UNS S32205)입니다. S32205는 S31803으로 이중 인증될 수 있지만, 그 반대는 아닙니다. 도면에 F51이라고 되어 있고 제강사 검사성적서에 S32205라고 되어 있다면, 그 소재는 대체품이 아니라 더 엄격한 사양에 따른 것입니다.
- PREN은 마지막 열로, 크롬, 몰리브덴 및 질소 함량으로 계산되며 염화물 환경에서 강종이 피팅 부식에 얼마나 잘 견디는지를 나타냅니다. 해수 용도는 보통 34부터 시작하며, 슈퍼 듀플렉스 강종은 40 이상으로 지정됩니다.
듀플렉스가 적합한 곳과 적합하지 않은 곳
듀플렉스는 염화물이 많고 습하며 적당히 따뜻한 환경에 적합한 선택입니다: 해저 및 해상 석유·가스 부품, 담수화 플랜트, 화학 공정 장비, 그리고 해수나 생산수를 접하는 밸브 바디 등입니다.
특정 온도 이상에서는 적합하지 않은 선택이며, 강종이 확정되기 전에 알아둘 가치가 있습니다:
- 475 °C 취화. 약 300 °C 이상에서 페라이트 상이 분리되기 시작하며, 그 영향은 약 475 °C에서 가장 심합니다. 형성 범위는 일반적으로 300–525 °C로 알려져 있으므로, 듀플렉스는 사용 온도에 상한이 있습니다.
- 상한은 하나의 숫자가 아닙니다. 공급업체는 2205의 최고 사용 온도를 약 250 °C와 315 °C 사이로 공개하며, 이는 제강소와 설계 코드에 따라 다릅니다. 적용 가능한 압력용기 코드가 기준이 됩니다. 사용 온도가 한계에 가까운 경우 알려주시면, 프로젝트에서 지정한 코드에 맞춰 작업하겠습니다.
- 시그마 상. 약 700 °C에서 950 °C 사이에서 서냉하면 강 내부에 금속간 화합물 상이 형성됩니다. 이는 인성과 내식성을 모두 떨어뜨리며, 슈퍼 듀플렉스 등급이 가장 민감합니다. 이것은 사용 리스크만큼이나 가공 리스크이며, 용체화 처리 후 냉각 속도가 그토록 중요한 이유입니다.
- 저온. 듀플렉스는 오스테나이트계 스테인리스와 달리 연성에서 취성으로의 전이를 겪습니다. 해양 사양은 일반적으로 −46 °C에서의 충격 시험을 요구하며, −80 °C가 일반적으로 사용되는 가장 낮은 온도입니다.
단조 공정에서 듀플렉스가 요구하는 사항
듀플렉스는 탄소강이나 오스테나이트계 강보다 좁은 범위에서 단조되며, 듀플렉스 단조품의 건전성을 결정하는 두 가지 요소는 프레스 앞뒤에서 일어납니다:
- 가열 및 가공 온도. 빌릿은 금속간 화합물 영역을 피하는 범위 내에서 유지 및 가공되며, 온도는 배치마다 추정이 아니라 모니터링됩니다.
- 용체화 처리 및 냉각. 단조 후 부품은 용체화 처리되고 통제된 속도로 냉각되어, 페라이트와 오스테나이트가 일부만 변태하는 대신 의도한 균형으로 돌아옵니다.
- 검증. 모든 히트의 화학 조성, 인장 및 항복, 저온조를 포함한 충격 에너지, 브리넬 경도 및 초음파 검사를 자체 실험실에서 수행합니다. 열처리로 및 냉각 기록은 주문과 함께 제공될 수 있습니다.
- 문서. 해양 및 석유·가스 프로젝트는 부품만큼이나 문서를 면밀히 감사합니다. 당사의 API Spec 20C 라이선스와 NORSOK M-650 자격은 그러한 감사에서 요구하는 항목이며, 둘 다 인증 페이지에 나와 있습니다.
2205 또는 2507: 선택 방법
대부분의 듀플렉스 문의는 이 비교로 귀결됩니다. 표는 결정의 요약본이며, 전체 재료 범위는 재료 페이지에 있습니다.
| 질문 | F51 / 2205 | F53 / 2507 |
|---|---|---|
| PREN | 34 이상 | 40 이상 |
| 항복 강도 | 316L의 약 두 배 | 더 높으며, 상향 선택의 이유 |
| 염화물 사용 환경 | 해수, 생산수, 일반 화학 환경 | 염수, 고염화물, 더 고온이거나 더 공격적인 환경 |
| 단조 및 기계가공 | 허용 범위가 더 넓음 | 가공이 더 어렵고, 공정 범위가 더 좁음 |
| 일반적으로 지정되는 곳 | 밸브 바디, 커버, 플랜지, 펌프 부품 | 해저 및 해상 상부 설비 하드웨어, 해수 시스템, 화학 플랜트 |
| 상대 비용 | 듀플렉스의 기준 | 합금 함량에 따라 2205보다 높음 |
염화물 농도나 온도 조건에서 2205가 한계에 해당한다면, 선택은 보통 316L 부품의 두께를 늘리는 것이 아니라 2507로 이동하는 것입니다. 내식성 차이는 설계 결정이 아니라 등급 결정이기 때문입니다. 사용 온도가 한계 요인이라면, 답은 완전히 다른 재료 계열일 수 있으며, 그 경우 저희가 그렇게 말씀드립니다.
듀플렉스 주문과 함께 제공되는 문서
EN 10204 3.1 검사 성적서는 듀플렉스 주문 시 기본으로 발급되며, 용해 번호(히트)는 시험 결과를 통해 추적할 수 있습니다. 프로젝트 사양에서 입회 시험을 요구하는 경우, 당사 외부 검사원이 연서한 EN 10204 3.2 성적서를 요청 시 공급할 수 있으며, 이는 부품 가격에 포함되지 않고 별도로 견적됩니다. 출하 전에 휴대용 XRF 분광기로 해당 부품이 성적서에 기재된 등급인지 다시 확인합니다. 품질 관리 페이지에는 각 단계에서 무엇을 검사하고 어떤 기록이 남는지 설명되어 있습니다.
단조가 듀플렉스 부품에 더해 주는 것
주조품과 봉재는 모두 듀플렉스 부품에 사용되며, 일부 형상에서는 그것들이 정답입니다. 단조가 더하는 것은 응고가 아니라 변형으로 배열된 조직입니다: 섬유 방향은 금형을 따라가는 대신 단면을 따라 흐르고, 내부 기공은 초음파 검사가 찾아내도록 남겨지는 대신 닫힙니다. 또한 부품은 완성 형상에 가깝게 나오므로, 기계가공이 이렇게 어려운 등급에서는 가치가 있습니다. 그리고 페라이트와 오스테나이트 균형은 당사 자체 로에서 용체화 처리로 복원되며, 사이클은 기록됩니다.
이를 뒷받침하는 공장은 하나의 체인입니다: 중량에 맞게 절단한 빌렛, 6,000 T 다방향 프레스에서의 단조, 열처리, 기계가공 및 시험이 모두 같은 지붕 아래에서, 당사의 NORSOK M-650 인증 및 API Spec 20C 라이선스 아래에서 이루어집니다. 두 경로의 일반적인 비교는 단조 대 주조 페이지에 있습니다.
관련 페이지
자주 묻는 질문
듀플렉스는 316보다 단조하기 어렵습니까?
예. 듀플렉스는 단조 온도에서 더 많은 강도를 유지하므로, 오스테나이트계 스테인리스보다 더 큰 프레스 힘과 더 좁은 온도 범위를 필요로 하며, 용체화 처리 후 냉각 속도는 상 균형을 유지하도록 제어해야 합니다. 이는 다른 공정이 아니라 공정 제어입니다: 동일한 라인에서 둘 다 단조합니다.
F51 밸브 바디를 단조할 수 있습니까?
예, 그리고 이는 당사의 정규 듀플렉스 작업 중 하나입니다: F51 재질의 2피스 및 3피스 볼 밸브 바디와 커버, 1/2″에서 12″까지, Class 150에서 2500까지. 치수와 중량은 밸브 바디 페이지에 있습니다.
F51과 F60의 차이는 무엇입니까?
F51은 UNS S31803으로, 원래의 22% 크롬 듀플렉스입니다. F60은 UNS S32205로, 더 나은 내공식성을 위해 조성을 범위 상한으로 끌어올린 동일 등급입니다. S32205는 S31803으로 이중 인증될 수 있으며, 그렇기 때문에 하나의 성적서에 두 번호가 모두 기재되는 경우가 많습니다.
듀플렉스 재료 성적서와 시험 보고서를 공급합니까?
예. 조성 및 기계적 시험 결과, UT 보고서 및 로 차트는 모두 주문과 함께 공급할 수 있습니다. 3.1 성적서는 기본으로 제공되며, 귀하의 사양이 외부 연서를 요구하는 경우 3.2는 별도로 견적됩니다.
단조할 수 있는 가장 무거운 듀플렉스 부품은 무엇입니까?
단일 단조품은 520 kg까지 가능하며, 당사 기계가공 범위는 Ø600 × 1000 mm입니다. 듀플렉스 부품은 보통 그보다 작기 때문에 중량이 제한 요소인 경우는 드물며, 형상과 단면 두께가 보통 실행 가능성을 결정합니다. 도면을 보내주시면 확인해 드리겠습니다.
강종과 사용 조건을 포함한 도면을 보내주시면, 보통 하루 이내에 실행 가능성과 가격을 회신해 드립니다.