Tính toán khả năng kháng rỗ trong thép không gỉ (inox)

Số lượng tương đương kháng rỗ (PREN) là một cách lý thuyết để so sánh khả năng chống ăn mòn rỗ của các loại thép không gỉ, dựa trên thành phần hóa học của chúng.

Các số PREN (hoặc PRE) rất hữu ích để xếp hạng và so sánh các loại khác nhau, nhưng không thể được sử dụng để dự đoán liệu một loại cụ thể có phù hợp với một ứng dụng nhất định hay không, trong đó ăn mòn rỗ có thể là mối nguy hiểm.

Thành phần phạm vi thực tế hoặc được chỉ định có thể được sử dụng và thường liên quan đến crom, molypden và nitơ trong tính toán. Vonfram cũng xuất hiện trong một số phiên bản tính toán.

Trong một số ngành, đặc biệt là ngành dầu khí, các thông số kỹ thuật có thể đặt ra các hạn chế chặt chẽ hơn đối với PREN đối với các loại cụ thể so với hàm lượng tối thiểu của cấp được xác định trong Tiêu chuẩn EN hoặc ASTM.

Đây là những công thức ‘tuyến tính’, trong đó nồng độ molypden và nitơ được ‘cân’ để tính đến ảnh hưởng mạnh mẽ của chúng đối với khả năng chống ăn mòn rỗ.

 

Họ thường có hình thức

 

PREN = Cr + m Mo + n N

 

trong đó ‘m’ và ‘n’ là các yếu tố cho molypden và nitơ.

 

Phiên bản được sử dụng phổ biến nhất của công thức là

 

PREN = Cr + 3,3Mo + 16N

 

Một số công thức trọng lượng nitơ nhiều hơn, với các yếu tố 27 hoặc 30, nhưng vì mức độ nitơ thực tế khá khiêm tốn trong hầu hết các loại thép không gỉ, điều này không có tác động lớn đến thứ hạng. Vonfram cũng được bao gồm trong hệ số đánh giá molypden để thừa nhận ảnh hưởng của nó đối với tính kháng rỗ trong các loại siêu song công mang vonfram, ví dụ 1.4501. Một công thức sửa đổi sau đó được sử dụng:

 

PREN = Cr + 3,3 (Mo + 0,5W) + 16N

 

Phạm vi nitơ không được chỉ định trong các tiêu chuẩn như BS EN 10088-1 cho tất cả các loại trừ các loại cụ thể, chẳng hạn như 1.4311 (304LN), 1.4406 (316LN) austenencies. Ngược lại, tất cả các lớp song công có phạm vi nitơ quy định. Sau đó, nó có thể gây hiểu lầm khi chỉ sử dụng các phạm vi được chỉ định vì nitơ dư trong sản xuất thương mại được sản xuất thương mại sẽ có lợi cho tính kháng rỗ.

 

Bảng dưới đây cho thấy một loạt các giá trị PREN được tính toán để so sánh. Một phạm vi lý thuyết đầy đủ được hiển thị, sử dụng kết hợp các giá trị được chỉ định thấp nhất và cao nhất cho một lựa chọn các lớp ferritic, austenitic và duplex.

Các giá trị được làm tròn để thuận tiện cho việc hiển thị.

Các giá trị PREN cho các loại có sẵn trên thị trường tất nhiên sẽ nằm ở đâu đó giữa các giá trị tối thiểu và tối đa này và do đó, thép có sẵn về mặt thương mại ở các cấp 1.4410, 1.4501 và 1.4507 thường được quy định là có giá trị PREN thực tế trên 40.

 

Các lớp có PREN từ 40 trở lên được gọi là các loại song công ‘siêu’ hoặc ‘siêu’, tùy thuộc vào họ thuộc họ cơ bản nào.

 

PREN = Cr + 3,3Mo + 16N

 

Vonfram (W) được biết là có ảnh hưởng đến khả năng chống rỗ và đối với một số loại, một công thức được sửa đổi được sử dụng:

 

PREN = Cr + 3,3 (Mo + 0,5W) + 16N

Grade	Type	Cr	Mo	N	PREN
Ferritics
1.4003	–	10.5-12.5	NS	0.030 max	10.5-12.5
1.4016	430	16.0-18.0	NS	NS	16.0-18.0
1.4113	434	16.0-18.0	0.9-1.4	NS	19.0-22.6
1.4509	441	17.5-18.5	NS	NS	17.5-18.5
1.4521	444	17.0-20.0	1.8-2.5	0.030max	23.0-28.7
Austenitics
1.4301	304	17.5-19.5	NS	0.11max	17.5-20.8
1.4311	304LN	17.5-19.5	NS	0.12-0.22	19.4-23.0
1.4401/4	316/316L	16.5-18.5	2.0-2.5	0.11max	23.1-28.5
1.4435	316L (2.5% min Mo)	17.0-19.0	2.5-3.0	0.11max	25.3-30.7
1.4406	316LN	16.5-18.5	2.0-2.5	0.12-0.22	25.0-30.3
1.4539	904L	19.0-21.0	4.0-5.0	0.15max	32.2-39.9
1.4563	Sanicro 28	24.0-26.0	3.0-4.0	0.11max	35.9-43.0
1.4547	254SMO	19.5-20.5	6.0-7.0	0.18-0.25	42.2-47.6
1.4529	1925hMo	19.0-21.0	6.0-7.0	0.15-0.25	41.2-48.1
1.4565	4565S	24.0-26.0	4.0-5.0	0.30-0.60	42.0-52.1
Duplex
1.40621	2202	22.0	0.4	0.20	26.5
1.4162	2101LDX	21.0-22.0	0.1-0.8	0.20-0.25	24.5-28.6
1.4362	SAF 2304	22.0-24.0	0.1-0.6	0.05-0.20	23.1-29.2
1.4462	SAF 2205	21.0-23.0	2.5-3.5	0.10-0.22	30.8-38.1
1.44102	SAF 25072	24.0-26.0	3.0-4.0	0.24-0.35	> 402
1.45012	Zeron 1002	24.0-26.0	3.0-4.0	0.20-0.30	> 402
1.45072	Ferrinox 2552	24.0-26.0	3.0-4.0	0.20-0.30	> 402