We krijgen van klanten regelmatig vragen over High Performance Alloys of HPA’s. Ze worden veel gebruikt in de petrochemie en de medische sector, maar ook in semiconductor en aerospace; overal waar een 'high performance' belangrijk is. HPA's zijn kwaliteiten die worden ontworpen voor specifieke toepassingen. Ze bieden een optimale combinatie van hitte- en corrosieweerstand, sterkte en taaiheid. Er zijn vier categorieën High Performance Alloys:
- Special stainless steels (super-austenieten)
- CRA (Corrosion Resistant Alloys)
- HRA (Heat Resistant Alloys)
- Reactive materials: Een materiaaltype dat een snelle chemische reactie ondergaat, indien het in contact komt met elementen zoals zuurstof, waterstof en nikkel. Voorbeelden van reactieve materialen zijn titaan, nikkel, magnesium, tantaal, en zirkonium.
Ik zal hieronder dieper ingaan op de special stainless steels of super-austenieten.
Special stainless steels: super austenieten
De super-austenieten hebben de volgende kenmerken:
- Ze hebben dezelfde legeringsstructuur als de 300-serie rvs.
- Ze hebben afwijkende Cr, Ni, Mo, Cu en stikstof gehalten.
- Ze zijn zeer goed bestand tegen chlorides.
- Ze hebben een hoge weerstand tegen spanningscorrosie.
- Ze hebben hogere mechanische waarden dan de 300-serie rvs.
- Ze zijn goed las- en bewerkbaar.
Super-austenieten worden vaak toegepast in opslagtanks, warmtewissellaars, afsluiters en afsluiteronderdelen, drukvaten, bevestigingsmiddelen, seals en leidingsystemen. Bekende kwaliteiten super-austenieten zijn 254SMo® (1.4547, UNS S31254), 654SMo® (1.4652, UNS S32654), 904L (1.4539, UNS S08904), AL-6XN® (UNS N08367) en Cronifer® 1925hMo (1.4529, UNS N08926).
Ik zal hieronder dieper ingaan op de super-austenieten 254SMo en 904L.
1.1 Super-austeniet 254SMo
De super-austeniet 254SMo heeft de volgende kenmerken:
- Het is 50% sterker dan de 300-serie rvs.
- Het heeft een hoge weerstand tegen spleet- en putcorrosie.
- Het heeft zeer hoge kerfslagwaarden (ook in cryogene toepassingen) 60J @-196°C.
- Het is bestand tegen spanningscorrosie in chlooromgevingen.
- Het heeft een PREN 42,2 – 47,6. PREN is het ‘pitting resistance equivalent number’, oftewel de bestendigheid tegen putcorrosie.
254SMo wordt vaak toegepast in ontziltingsinstallaties, papierbleekinstallaties, petrochemische systemen, zeewaterverwerkingsinstallaties, ontzwavelingsinstallaties en distillatiekolommen.
Bij de bewerking van 254SMo moet je op een aantal zaken letten. Bij verspanende bewerkingen is de aanpak vergelijkbaar met die van de andere austenitische kwaliteiten. Het is wel aan te bevelen om lage snijsnelheden en een stabiele beitelopstelling te gebruiken.
Bij koudvervormen is vervormen op RT aan te bevelen, warmvervormen tussen 980° - 1150°C, vervolgens gloeien op 1150°C. Bij het lassen van 254SMo geldt dat het goed lasbaar is zonder voorverwarmen (MIG , TIG), na het lassen is ook geen warmtebehandeling nodig. Er is weinig risico op warmscheuren, maar nabehandeling HAS is noodzakelijk.
1.2 Super-austeniet 904L
904L is Mo-Cu gelegeerd austenitisch rvs met een laag koolstofgehalte. Het heeft de volgende eigenschappen:
- Een austenitische microstructuur
- Goed bestand tegen uniforme corrosie
- Hoge weerstand tegen put-, spleet- en spanningscorrosie
- Goede vervormbaarheid
- Goede lasbaarheid
- PED en ASME goedgekeurd voor drukvaten
904L wordt vaak toegepast in procesinstallaties in de chemische industrie, bleekinstallaties in de papierindustrie, gasreiniging, ontziltingsinstallaties en warmtewissellaars (tot 550 °C inzetbaar). In onderstaande tabel worden de mechanische en fysische eigenschappen van 254SMo en 904L afgezet tegen die van rvs 304 en 316.
