Verschil tussen UNS32750 en UNS32760

UNS S32750 en UNS S32760 zijn beide superduplex roestvaststaalsoorten die worden gebruikt wanneer gewone roestvaststaalsoorten mogelijk onvoldoende sterkte of weerstand tegen chloridecorrosie bieden. Het praktische verschil is dat UNS S32750 de vaker gespecificeerde 2507-kwaliteit is, terwijl UNS S32760 een koper- en wolfraamhoudende superduplex-variant is die vaak wordt gekozen voor toepassingen met bijzonder agressieve zuren, zeewater en olie en gas. Als u een vergelijking maakt tussen uns32750 versus uns32760, de juiste keuze hangt minder af van de naam en meer van de omgeving, de productvorm, de projectnorm, het lasplan en de beschikbaarheid.

Welke klas moet je kiezen?

Kies UNS S32750 wanneer het project een beproefd superduplex roestvast staal vereist met een hoge sterkte, een hoge weerstand tegen chloride-spanningscorrosiescheurtjes en een ruime beschikbaarheid in gangbare productvormen. Kies UNS S32760 wanneer de toepassingsomgeving extra waarde hecht aan koper- en wolfraamtoevoegingen, met name wanneer de specificaties materiaal van het type F55/Zeron 100 vereisen of wanneer weerstand tegen niet-oxiderende zuren, sterke basen of warme zeewateromstandigheden een belangrijk aandachtspunt is. Alleima beschrijft SAF 2507, UNS S32750, als een superduplex austenitisch-ferritisch roestvast staal voor zeer corrosieve toepassingen, terwijl Rolled Alloys ZERON 100, UNS S32760, beschrijft als een hooggelegeerd superduplex roestvast staal voor agressieve omgevingen. (alleima.com)

Een eenvoudige samenvatting van een besluit ziet er als volgt uit:

• De beste keuze voor een algemene superduplex: UNS S32750, vooral wanneer in tekeningen, voorraadlijsten of inkooproutes al de voorkeur wordt gegeven aan 2507/F53.
• De beste keuze voor de gespecificeerde dienst van het type F55/Zeron 100: UNS S32760, met name wanneer in de ontwerpbasis rekening wordt gehouden met koper- en wolfraamtoevoegingen.
• Het beste uitgangspunt voor inkoop: Controleer welke ASTM-, ASME-, EN-, NACE- of projectspecificatie van toepassing is voordat u de offertes van leveranciers met elkaar vergelijkt.
• Beste technische werkwijze: Vervang het ene niet door het andere alleen maar omdat het beide superduplexstaalsoorten zijn; controleer de chemische samenstelling, de mechanische eisen, de aannames inzake corrosie, de lasprocedure en de certificering.

Vergelijking van UNS S32750- en UNS S32760-buizen van superduplex roestvast staal

Het belangrijkste verschil zit in de samenstelling van de legering

Beide staalsoorten behoren tot de superduplex-familie, wat betekent dat ze eigenschappen van ferritisch en austenitisch roestvast staal combineren. Deze gemengde microstructuur is de reden waarom deze duplexstaalsoorten een hoge sterkte kunnen bieden in combinatie met een sterke weerstand tegen chloridecorrosie. In grote lijnen zijn beide soorten gebaseerd op een hoog gehalte aan chroom, nikkel, molybdeen en stikstof, maar UNS S32760 bevat bovendien bewust toegevoegde hoeveelheden wolfraam en koper, waardoor deze zich onderscheidt van de standaard 2507-samenstelling.

Voor UNS S32750, de gangbare aanduiding is 2507 of F53, met EN-nummer 1.4410. Alleima vermeldt SAF 2507 als UNS S32750 en EN 1.4410, met de EN-benaming X 2 CrNiMoN 25-7-4.  De nominale samenstelling wordt doorgaans beschouwd als ongeveer 25% chroom, ongeveer 7% nikkel, molybdeen in de buurt van de 4%-klasse, en stikstof voor de duplexfasebalans en weerstand tegen putcorrosie.

Voor UNS S32760, de gangbare benaming is Zeron 100 of F55, met EN-nummer 1.4501. Rolled Alloys vermeldt ZERON 100 als UNS S32760 en W.Nr./EN 1.4501, en in het gegevensboek staan de samenstellingsbereiken voor bewerkte producten, waaronder chroom 24,0–26,0%, nikkel 6,0–8,0%, molybdeen 3,0–4,0%, wolfraam 0,5–1,0%, koper 0,5–1,0% en stikstof 0,2–0,3%.

Als we de chemie vergelijken, zijn de belangrijkste punten:

• Chroom: Beide kwaliteiten behoren tot de 25%-serie van chroom-superduplexstaal en bieden weerstand tegen passivering en oxidatie.
• Nikkel: Beide maken gebruik van nikkel om de austenitische fase binnen de duplexstructuur te stabiliseren.
• Molybdeen: Beide bevatten molybdeen voor weerstand tegen put- en spleetcorrosie in chloridehoudende media.
• Stikstof: Beide zijn afhankelijk van stikstof voor hun sterkte, fasebalans en weerstand tegen plaatselijke corrosie.
• Koper: UNS S32760 bevat koper als bepalend toevoegingselement; UNS S32750 wordt doorgaans niet gekozen vanwege zijn koperhoudende eigenschappen.
• Wolfraam: UNS S32760 bevat wolfraam als bepalend legeringselement; UNS S32750 bevat doorgaans geen wolfraam als centraal legeringselement.

De corrosiebestendigheid bepaalt de verschillende toepassingsgebieden

Corrosiebestendigheid is de belangrijkste reden waarom ingenieurs deze twee duplex roestvaststaalsoorten met elkaar vergelijken. Beide soorten zijn ontworpen voor veeleisende omgevingen, maar hun praktische toepassing is niet identiek. UNS S32750 wordt vaak gekozen als een sterk superduplex roestvast staal voor algemeen gebruik in chloridehoudende omgevingen, terwijl UNS S32760 vaak wordt gekozen wanneer de extra legeringscomponenten beter aansluiten bij de chemische blootstelling.

Alleima beschrijft UNS S32750 als een materiaal met een uitstekende weerstand tegen chloride-spanningscorrosiescheurtjes, putcorrosie, spleetcorrosie, algemene corrosie, erosiecorrosie en corrosiemoeheid. Daardoor is het geschikt voor talrijke toepassingen in de maritieme sector, de chemische verwerking, warmtewisselaars en de olie- en gasindustrie, mits de geldende ontwerpnormen en milieueisen dit toestaan.

Rolled Alloys merkt op dat het kopergehalte in ZERON 100 zorgt voor een uitstekende weerstand tegen veel niet-oxiderende zuren en dat de legering zeer goed bestand is tegen sterke basen. Dit is de praktische reden waarom UNS S32760 in veel vergelijkingen de voorkeur krijgt bij zwaardere chemische toepassingen, niet omdat UNS S32750 zwak is, maar omdat S32760 extra legeringselementen bevat die geschikt zijn voor bepaalde omgevingen.

Een nuttige vergelijking op het gebied van corrosie is:

• Corrosiescheurvorming door chloridebelasting: Beide kwaliteiten zijn uitstekende keuzes in vergelijking met veel austenitische roestvaste staalsoorten.
• Put- en spleetcorrosie: Beide zijn superduplex-opties met een hoge weerstand; bij de keuze van de legering moet rekening worden gehouden met de werkelijke temperatuur, het chloridegehalte, de zuurgraad en de geometrie van de spleten.
• Niet-oxiderende zuren: UNS S32760 zou een voordeel kunnen hebben vanwege het kopergehalte.
• Sterke basen: UNS S32760 wordt vaak aanbevolen voor dit toepassingsgebied.
• Algemene blootstelling aan zeewater en de offshore-omgeving: Beide kunnen relevant zijn, maar UNS S32760 wordt vaak gespecificeerd in veeleisende zeewater-, onderzeese en processystemen wanneer F55 vereist is.

Welke optie is gemakkelijker te verkrijgen en te specificeren?

UNS S32750 is vaak gemakkelijker te verkrijgen, omdat het een van de meest bekende soorten superduplex roestvast staal is, die doorgaans wordt geassocieerd met 2507 en F53. UNS S32760 is ook verkrijgbaar in vele industriële productvormen, maar het is meer gespecialiseerd, waardoor levertijd, herkomst van de staalfabriek, certificering en lijsten met goedgekeurde fabrikanten wellicht belangrijker worden. Wat de inkoop betreft, wint S32750 vaak op het gebied van eenvoud, terwijl S32760 vaak de voorkeur geniet wanneer de projectspecificatie al materiaal van het type F55/Zeron 100 voorschrijft.

Gebruik bij het vergelijken van het aanbod voor beide kwaliteiten dezelfde checklist:

1. Controleer het exacte UNS-nummer. Beschouw “superduplex” niet als een volledige materiaalbeschrijving.
2. Voldoe aan de productnorm. Buizen, pijpen, platen, staven, fittingen, flenzen en smeedstukken kunnen aan verschillende normen moeten voldoen.
3. Controleer de gelijkwaardigheid van de cijfers zorgvuldig. UNS S32750 wordt doorgaans in verband gebracht met F53 en 1.4410; UNS S32760 wordt doorgaans in verband gebracht met F55 en 1.4501.
4. Controleer de certificaten. Geef het smeltnummer, de chemische samenstelling, de mechanische eigenschappen, de warmtebehandelingsconditie en eventuele projectspecifieke tests op.
5. Controleer de eisen met betrekking tot corrosiebestendigheid. Indien de NACE-voorschriften, voorschriften voor zure toepassingen, zeewater of chemische installaties van toepassing zijn, moet vervanging technisch worden goedgekeurd.

Rolled Alloys vermeldt ASTM- en ASME-specificaties voor ZERON 100, waaronder ASTM A182 Grade F55 en diverse gangbare normen voor bewerkte producten.  Alleima vermeldt UNS S32750 in het gegevensblad voor knuppels als geschikt voor verdere verwerking volgens ASTM A182 Grade F53.

De mechanische sterkte en de fabricage vertonen in grote lijnen overeenkomsten

Beide kwaliteiten worden gekozen wanneer sterkte van belang is. Superduplex roestvast staal biedt over het algemeen een hogere sterkte dan veel gangbare austenitische roestvaststaalsoorten, waardoor dunnere profielen, lichtere apparatuur of grotere ontwerpmarges mogelijk zijn, mits de voorschriften dit toestaan. Dat betekent echter niet dat beide kwaliteiten automatisch onderling uitwisselbaar zijn, omdat de mechanische eigenschappen afhankelijk zijn van de productvorm, de dikte, de warmtebehandeling, de norm en de certificering van de fabrikant.

Ook bij de fabricage is discipline vereist. Duplex roestvast staal moet worden gelast met controle over de warmte-inbreng, de tussendlaagtemperatuur, de keuze van het lasvulmetaal en de reiniging na het lassen, zodat de ferriet-austenietbalans en de corrosiebestendigheid niet worden aangetast. Rolled Alloys vermeldt specifiek dat ZERON 100 wordt gelast met ZERON 100X-toevoegmetaal, wat benadrukt waarom de keuze van het toevoegmetaal moet worden afgestemd op de materiaalleverancier, de lasprocedure en de projectspecificaties, in plaats van op algemene praktijken voor roestvrij staal.

Ter vergelijking van de fabricagemethoden:

• Vormen: Beide staalsoorten zijn vervormbaar, maar een hogere sterkte vereist meer vervormingskracht dan bij veel austenitische staalsoorten.
• Verspaning: Beide kunnen worden bewerkt met geschikt gereedschap, de juiste snelheden, voedingssnelheden en een geschikte koelstraatstrategie; daarbij moet rekening worden gehouden met werkharding en taaiheid.
• Lassen: Voor beide zijn gespecialiseerde procedures nodig die zijn ontworpen voor superduplexmaterialen.
• Blootstelling aan hitte: Langdurige blootstelling aan hoge temperaturen kan de taaiheid van superduplex-legeringen verminderen; Rolled Alloys merkt op dat ZERON 100 niet wordt aanbevolen voor langdurige blootstelling aan temperaturen boven 600°F.

UNS32750 versus UNS32760 per toepassing

In de praktijk wordt de staalsoort meestal sneller bepaald op basis van de toepassing dan aan de hand van een chemische samenstellingslijst. UNS S32750 is vaak geschikt wanneer een project een robuust, algemeen erkend superduplexmateriaal vereist voor chloridehoudende vloeistoffen, offshore-componenten, warmtewisselaars, procesapparatuur of roestvrijstalen onderdelen met hoge sterkte. Het is een praktische standaardkeuze onder de superduplexstaalsoorten wanneer de omgeving veeleisend is, maar niet specifiek de koper-wolfraamsamenstelling van S32760 vereist.

UNS S32760 is vaak geschikt wanneer de ontwerpspecificatie vraagt om F55, een samenstelling van het type Zeron 100 of verbeterde prestaties in agressieve procesomgevingen. Rolled Alloys noemt toepassingen voor ZERON 100 in de olie- en gasindustrie, zoals proces-, zeewater-, bluswater- en onderzeese leidingsystemen, evenals stijgleidingen, verdeelstukken, drukvaten, kleppen en warmtewisselaars. (rolledalloys.com) Dat toepassingsprofiel verklaart waarom S32760 vaak ter sprake komt in discussies over offshore- en chemische toepassingen.

Praktische selectie op basis van gebruikssituatie:

• Algemene superduplex-leidingen: Ga uit van UNS S32750, tenzij uit de projectspecificatie of de corrosiebeoordeling blijkt dat S32760 moet worden gebruikt.
• Zeewatersystemen: Houd rekening met beide factoren en beoordeel vervolgens de temperatuur, het chloridegehalte, het risico op spleetvorming, de doorstroming en de normen.
• Chemische verwerking: Overweeg UNS S32760 wanneer niet-oxiderende zuren of sterke basen bij het gebruik een rol spelen.
• Olie en gas: Houd u aan de projectspecificaties, de NACE/ISO-eisen (indien van toepassing) en de goedgekeurde fabrikantenlijsten.
• Reserveonderdelen: Gebruik dezelfde UNS-kwaliteit als in het origineel, tenzij een ingenieur de vervanging goedkeurt.

Eindaanbeveling

UNS S32750 en UNS S32760 zijn nauw verwante superduplex roestvaste staalsoorten, maar het gaat niet om hetzelfde materiaal. UNS S32750 is de praktische, veelzijdige 2507/F53-keuze voor talrijke toepassingen die een hoge sterkte en chloridebestendigheid vereisen. UNS S32760 is de meer speciaal gelegeerde keuze van het type F55/Zeron 100, die zich voornamelijk onderscheidt door toevoegingen van koper en wolfraam, wat van belang kan zijn in agressieve chemische, alkalische, zeewater- en offshore-omgevingen.

Als er op je tekening, in je code of op je inkooporder staat UNS S32750, koop dan gecertificeerde S32750. Als er staat UNS S32760, koop dan gecertificeerd S32760. Als in het document alleen “superduplex roestvast staal” staat vermeld, vraag dan voor het plaatsen van de bestelling om verduidelijking van het vereiste UNS-nummer, de productnorm, de corrosieomgeving en de lasvereisten. Die kleine stap voorkomt de meest voorkomende fout bij het vergelijken van uns32750 versus uns32760: het beschouwen van twee hoogwaardige duplexstaalsoorten als automatisch onderling uitwisselbaar, terwijl de gebruiksomstandigheden wellicht anders aangeven.