샌드빅 SAF 3207 HD™ – 심해 및 부식 환경용 프리미엄 하이퍼 듀플렉스 스테인리스강

개요

샌드빅 SAF 3207 HD™는 고부식 환경에서 높은 기계적 강도도 요구되는 용도에 적합한 하이퍼 듀플렉스(오스테나이트-페라이트) 스테인리스강입니다. 이 강종은 특히 심해 엄빌리컬(Umbilical) 용도에 이상적입니다.

주요 특징

• 피팅 및 틈새 부식에 대한 탁월한 내성
• 황화수소(H₂S) 및 염화물 함유 환경에서 응력 부식 균열(SCC)에 대한 탁월한 내성
• 산성 및 알칼리성 환경에서 일반 부식에 대한 높은 내성
• 침식 부식에 대한 탁월한 내성
• 부식 피로 특성 우수
• 예외적으로 높은 기계적 강도
• 예외적으로 높은 피로 강도
• 설계 이점을 제공하는 물리적 특성
• 양호한 용접성

물리적 특성

특성	온도	값	비고
밀도	23.0 °C	7.7 g/cm³
재활용 함량	-	82.1 %	평균 재활용 함량

기계적 특성

특성	온도	값	비고
탄성 계수	20.0 °C	200 GPa
신율	23.0 °C	25 %	최소값
신율 A2	23.0 °C	15 %	최소값
경도, Rockwell C	23.0 °C	36	최대값
인장 강도	20.0 °C	850 - 950 MPa	벽 두께에 따라 다름
	50.0 °C	923 MPa	벽 두께에 따라 다름
	100.0 °C	850 MPa	벽 두께에 따라 다름
	150.0 °C	811 MPa	벽 두께에 따라 다름
	200.0 °C	784 MPa	벽 두께에 따라 다름
	250.0 °C	785 MPa	벽 두께에 따라 다름
	300.0 °C	791 MPa	벽 두께에 따라 다름
항복 강도 Rp0.2	20.0 °C	700 - 770 MPa	최소값, 벽 두께에 따라 다름
	100.0 °C	657 MPa	최소값, 벽 두께에 따라 다름
	150.0 °C	609 MPa	최소값, 벽 두께에 따라 다름
	200.0 °C	585 MPa	최소값, 벽 두께에 따라 다름
	250.0 °C	582 MPa	최소값, 벽 두께에 따라 다름
	300.0 °C	572 MPa	최소값, 벽 두께에 따라 다름

열적 특성

특성	온도	값	비고
열팽창 계수	100.0 °C	1.35E-5 1/K	30°C부터 해당 온도까지
	200.0 °C	1.35E-5 1/K	30°C부터 해당 온도까지
	300.0 °C	1.4E-5 1/K	30°C부터 해당 온도까지
	400.0 °C	1.45E-5 1/K	30°C부터 해당 온도까지
비열 용량	20.0 °C	480 J/(kg·K)
	100.0 °C	510 J/(kg·K)
	200.0 °C	540 J/(kg·K)
	300.0 °C	570 J/(kg·K)
	400.0 °C	590 J/(kg·K)
열전도율	20.0 °C	13 W/(m·K)
	100.0 °C	15 W/(m·K)
	200.0 °C	16 W/(m·K)
	300.0 °C	18 W/(m·K)
	400.0 °C	20 W/(m·K)

전기적 특성

특성	온도	값
전기 저항률	23.0 °C	8.7E-7 Ω·m

화학적 조성 (중량%)

원소	값	비고
탄소	0.03 %	최대
크롬	32 %
철	나머지
망간	1.5 %	최대
몰리브덴	3.5 %
니켈	7 %
질소	0.5 %
인	0.04 %	최대
실리콘	0.8 %	최대
황	0.01 %	최대

기술적 특성

적용 분야

샌드빅 SAF 3207 HD™ 하이퍼 듀플렉스강은 피팅 및 틈새 부식 내성, 기계적 강도, 피로 특성에 극한의 요구 사항이 있는 심해 엄빌리컬 용도로 개발되었습니다.

슈퍼 듀플렉스강 대비 더 높은 항복 강도, 더 우수한 내식성, 탁월한 피로 특성을 제공하므로 다양한 오일 및 가스 용도에도 탁월한 소재 선택입니다. 예를 들어, 황화수소(H₂S) 내성이 요구되는 원수 주입, 제어 라인, 화학 주입 라인 등에 적용 시 높은 신뢰성과 운전 안전성을 제공하여 운영 비용을 절감할 수 있습니다.

내식 특성

일반 부식: 샌드빅 SAF 3207 HD™는 개미산, 초산 등 유기산에 의한 부식에 높은 내성을 가집니다(도표 4 참조).

무기산에 대한 내성은 특정 농도 범위에서 고합금 오스테나이트 스테인리스강과 동등하거나 더 우수합니다. 도표 5와 6은 각각 황산과 염산에 대한 등부식 선도입니다.

피팅 및 틈새 부식: 스테인리스강의 피팅 및 틈새 부식 내성은 주로 크롬, 몰리브덴, 질소 함량에 의해 결정됩니다. 제조 및 가공 관행(예: 용접)도 실제 사용 성능에 매우 중요합니다. 염화물 환경에서 피팅 내성을 비교하는 매개변수로 PRE 수치(Pitting Resistance Equivalent)가 사용됩니다.

PRE = %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N (중량%)

샌드빅 SAF 3207 HD의 최소 PRE 값은 50입니다.

스테인리스강에 적용되는 가장 가혹한 피팅 부식 시험 중 하나는 ASTM G48(6% FeCl₃ 노출)입니다. 수정된 ASTM G48A 시험에서 시편을 24시간 노출하며, 피트가 검출되고 상당한 중량 감소(>5mg)가 있으면 시험을 중단합니다. 그렇지 않으면 온도를 5°C(9°F) 높여 동일한 시편으로 시험을 계속합니다.

틈새 부식 시험은 MTI-2 절차에 따라 6% FeCl₃에서 인공 틈새를 0.28 Nm 토크로 시편에 장착하여 수행했습니다. 샌드빅 SAF 2507®과의 비교 결과는 도표 7에 나와 있으며, 샌드빅 SAF 3207 HD™가 더 우수한 성능을 보입니다.

열처리

튜브는 일반적으로 열처리 상태로 공급됩니다. 추가 가공으로 인해 열처리가 필요한 경우 다음을 권장합니다.

고용 열처리: 1040-1140°C (1905-2085°F), 공기, 보호 분위기 또는 물에서 급냉.

가공

이상 상 물질(오스테나이트-페라이트)인 샌드빅 SAF 3207 HD™는 오스테나이트 스테인리스강과 다른 공구 마모 프로파일을 보입니다. 따라서 절삭 조건(속도 및 이송)은 오스테나이트 강종에 권장되는 것보다 낮아야 합니다.

기타

공급 형태: 샌드빅 SAF 3207 HD™ 심리스 튜브는 일반적인 엄빌리컬 튜브 치수로 공급 가능합니다. 납품 상태는 고용 열처리 후 백색 산세 또는 연마 상태입니다.

용접

샌드빅 SAF 3207 HD™의 용접성은 양호합니다. 용접은 예열 없이 수행해야 하며, 사후 열처리는 일반적으로 필요하지 않습니다. 적절한 용융 용접 방법은 아크 차폐 가스로 Ar+2% N₂를 사용하는 GTAW/TIG 용접입니다. 튜브-튜브시트 용접에는 적절한 용착 금속 조직을 위해 Ar+3% N₂ 차폐 가스 사용을 권장합니다.

샌드빅 SAF 3207 HD™에는 열입력 0.2-1.0 kJ/mm 및 층간 온도 <100°C (210°F)를 권장합니다.

권장 충전재:

• GTAW/TIG 용접: Exaton 27.7.5.L. 충전재 및 용접 방법에 대한 자세한 정보는 샌드빅에 문의하십시오.

데이터시트 업데이트: 2019-12-20 (이전 판 대체)