(1) elemento cr
El elemento Cr es el principal elemento de aleación de la tubería de acero inoxidable 2520. Para mejorar la resistencia a la oxidación de las tuberías de acero inoxidable 2520 en aplicaciones de alta temperatura, el contenido de Cr generalmente se controla en aproximadamente un 25%. Cr es un elemento formador de ferrita-. Un exceso de Cr provocará la formación de ferrita delta-durante la fundición y la soldadura, lo que hará imposible obtener una estructura completamente austenita. Al mismo tiempo, el Cr promoverá la precipitación de las fases M23C6, Cr2N y Z. M23C6 y Cr2N formarán una estructura similar a una película-en el límite del grano, lo que no solo reduce la ductilidad y fragilidad de la aleación, sino que también hace que el límite del grano sea pobre en Cr, aumentando así la corrosión intergranular del acero inoxidable. Sensibilidad [22].
(2) elemento Ni
El Ni es un elemento estabilizador de austenita. Para obtener una estructura totalmente austenita, generalmente se añade aproximadamente un 20% de Ni. El Ni también puede mejorar la estabilidad de la película superficial del acero inoxidable, mejorando así la resistencia a la corrosión del acero inoxidable. Los estudios han demostrado que lo más apropiado es agregar un 20% en peso de Ni al acero 20-25Cr.
(3) elemento manganeso
El Mn también es un elemento estabilizador de austenita y el precio del Ni es relativamente alto. Para reducir los costos de producción, muchos aceros ahora agregan Mn para reemplazar al Ni. Además, el Mn puede aumentar la solubilidad sólida del N en austenita.
(4) elemento C
El C es un átomo intersticial, su efecto de fortalecimiento en solución sólida es superado solo por el del elemento N, y una cantidad adecuada de C puede formar carburos de tipo MC- con elementos como Nb y V. Estos carburos están dispersos en la matriz y tienen un efecto de fijación sobre los granos de cristal. Puede inhibir el crecimiento del grano [24], pero agregar un exceso de C provocará que -MC de gran tamaño precipite de la fase líquida (fase de MC primaria). Estos MC primarios generalmente precipitan en el límite del grano, reduciendo la tenacidad y plasticidad de la aleación; Al mismo tiempo, la adición de una gran cantidad de elemento C promoverá una gran cantidad de precipitación de M23C6, lo que dará como resultado una disminución de la resistencia a la corrosión y la tenacidad del material.
(5) N elemento
El elemento N es un elemento austenitizante y su efecto fortalecedor de solución sólida intersticial es el tubo de acero inoxidable más fuerte. 2520 que tiene formación de fase sigma después de un envejecimiento a largo plazo-. Rolf Sandström et al. Descubrieron que el N puede inhibir la formación de la fase sigma mediante observación metalográfica y cálculo termodinámico de tubos de acero inoxidable 2520 con diferente contenido de N. N puede promover la formación de la fase Z. En condiciones de envejecimiento a largo plazo, por ejemplo, HR3C precipitará la fase Z después de envejecer a 750 grados durante 500 horas. En acero con 9-12Cr%, la fase Z reducirá la tenacidad del material a altas temperaturas (700 grados). En la actualidad, el papel de Z en relación con el acero inoxidable austenítico no está claro. El acero inoxidable con alto contenido de N producirá nitruros durante la soldadura, lo que reducirá el rendimiento de la misma.
(6) elemento V
El tubo de acero inoxidable 2520 no contiene elemento V, pero V se utiliza a menudo como elemento principal de microaleación en acero microaleado. En comparación con otras microaleaciones, el elemento V tiene una mayor solubilidad sólida por encima de 800 grados [29], por lo que la fase de precipitación que contiene V desempeña principalmente un papel de fortalecimiento por debajo de 800 grados. VN es mucho menor en solución sólida en austenita y ferrita que VC. Los cálculos y experimentos termodinámicos muestran que VN precipita antes que VC. Los precipitados de V(C,N) generalmente precipitan en el rango de temperatura de aproximadamente 700 grados. El V(C,N) finamente disperso se fijará en los límites de los granos y en los granos para mejorar la resistencia del material. Además, V arreglará el elemento N y mejorará el rendimiento de la soldadura.
