LDX 2101 (UNS S32101) es un acero inoxidable dúplex pobre con 21,5 % de cromo, 5 % de manganeso, 1,5 % de níquel, 0,45 % de molibdeno con una resistencia a la corrosión superior a 304L y comparable a 316L. LDX 2101 posee una resistencia superior y una mayor resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión de cloruro que los aceros inoxidables convencionales de la serie 300.
La resistencia mecánica mejorada de LDX 2101 permite su uso en secciones transversales más delgadas, lo que puede proporcionar ahorros de costos significativos para el usuario final. LDX 2101 fue diseñado para ser un sustituto de uso general con bajo contenido de níquel para 304 y 304L.
Aplicaciones
- Control de la contaminación del aire
- Refuerzos externos del absorbedor y del conducto de salida
- Biocombustibles
- Plantas y tanques de biodiesel y etanol
- Equipos de Procesos Químicos
- Recipientes a presión, intercambiadores de calor, tanques, sistemas de tuberías y camiones cisterna
- Equipos de proceso de alimentos y bebidas
- Tanques de almacenamiento de aceite de palma y vino
- Infraestructura
- Puentes, compuertas, compuertas
- Celulosa y papel
- Reactores de blanqueo de peróxido de hidrógeno, tanques de almacenamiento de licor blanco, digestores, lavadoras, piezas de máquinas de papel
- Tratamiento de agua de mar
- Cámaras del sistema de desalinización y evaporadores
- Tratamiento de agua y aguas residuales
- Procesamiento de minerales
Normas
ASTM.................. Un 240ASME.................. SA 240
Propiedades generales
LDX 2101 es un acero inoxidable dúplex pobre con bajo contenido de níquel y nitrógeno mejorado desarrollado para uso general. La estructura austenítico-ferrítica (dúplex) de la aleación se equilibra a cantidades aproximadamente iguales de ferrita y austenita en la condición de recocido en solución.
El alto contenido de cromo y nitrógeno de LDX 2101, combinado con una adición de molibdeno, proporciona una muy buena resistencia a la corrosión localizada y uniforme. La microestructura dúplex contribuye a la alta resistencia de las aleaciones y resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloróxido. LDX 2101 posee una resistencia superior y una mayor resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión de cloruro que los aceros inoxidables convencionales de la serie 300.
La resistencia a la corrosión de LDX 2101 es generalmente buena, lo que la hace adecuada para su uso en una amplia variedad de aplicaciones. En la mayoría de los entornos, es superior al acero inoxidable 304L y comparable al acero inoxidable 316L que contiene molibdeno.
La resistencia mecánica mejorada de LDX 2101 es muy superior a la de los aceros inoxidables convencionales de la serie 300, lo que permite su uso en secciones transversales más delgadas, lo que puede proporcionar ahorros de costos significativos al usuario final.
LDX 2101 exhibe una buena resistencia a la abrasión y la erosión y se puede fabricar utilizando prácticas de taller estándar desarrolladas para aceros inoxidables dúplex.
Análisis químico
Valores típicos (% en peso)
|
|
|
|
|
|
Cromo |
21.0 min. - 22.0 máx. |
Níquel |
1.35 min. - 1.70 máx. |
|
Manganeso |
4.00 min. - 6.00 máx. |
Molibdeno |
0.10 min. - 0.80 máx. |
|
Nitrógeno |
0.20 min. - 0.25 máx. |
Cromo |
0,040 máx. |
|
Silicio |
1.00 máx. |
Fósforo |
0,040 máx. |
|
Cobre |
0.10 min. - 0.80 máx. |
Nitrógeno |
0,030 máx. |
|
Hierro |
Equilibrar* |
|
|
Propiedades físicas
|
|
Temperatura, °F |
||||
|
|
68 |
200 |
400 |
600 |
|
|
Densidad |
libras/pulg.3 |
0.28 |
|
|
|
|
Módulos de elasticidad |
x 10sSup>6 psi |
29 |
28 |
27 |
26 |
|
Relación de Poissons |
|
0.3 |
|
|
|
|
Expansión lineal |
x 10-6 pulg./pulg./°F |
— |
7.2 |
7.5 |
7.5 |
|
Conductividad térmica |
Btu/ft/h °F |
8.7 |
9.3 |
9.8 |
10.4 |
|
Capacidad térmica |
J/kg °F |
500 |
530 |
560 |
590 |
|
Resistividad eléctrica |
micro-ohmios•metro |
0.80 |
0.85 |
0.90 |
1.00 |
Propiedades mecánicas
Propiedades de tracción (valores mínimos)
|
|
Valores mínimos |
Valores típicos |
|
|
0.2% de límite elástico de compensación |
Ksi |
65 |
69 |
|
Resistencia a la tracción |
Ksi |
94 |
101 |
|
Alargamiento |
% |
30 |
38 |
|
Dureza (Brinell) |
HB |
290 (máx.) |
225 |
Asignación de estrés de diseño
Una de las ventajas de los aceros inoxidables dúplex enriquecidos con nitrógeno son sus mayores niveles de resistencia en comparación con los aceros inoxidables austeníticos convencionales. Esto permite la construcción de unidades con secciones transversales más delgadas. Este ahorro de peso puede reducir drásticamente el costo de material y fabricación de una embarcación.
Código ASME de Calderas y Recipientes a Presión, Sección VIII, División 1, Valores de Tensión Permitidos, ksi
|
Aleación |
200 °F |
300 °F |
400 °F |
500 °F |
600 °F |
|
LDX 2101 |
26.9 |
25.6 |
24.7 |
24.7 |
24.7 |
|
304L |
20.0 |
18.9 |
18.3 |
17.5 |
16.6 |
|
316L |
20.0 |
20.0 |
19.3 |
18.0 |
17.0 |
|
2205 |
25.7 |
24.8 |
23.9 |
23.3 |
23.1 |
|
2304 |
24.0 |
22.5 |
21.7 |
21.3 |
21.0 |
Propiedades de corrosión
Los aceros inoxidables de la serie 300 se utilizan ampliamente en numerosas industrias de procesos debido a su resistencia general a la corrosión. La resistencia a la corrosión del LDX 2101 es generalmente mejor que la del 304L y comparable a la del 316L, lo que lo hace adecuado para su uso en una amplia variedad de industrias y aplicaciones.
Resistencia a las picaduras de cloruro
La resistencia a las picaduras de un acero inoxidable austenítico se puede relacionar directamente con la composición de la aleación, donde el cromo, el molibdeno y el nitrógeno son un % en peso. El número equivalente de resistencia a las picaduras (PREN) utiliza la siguiente fórmula para medir la resistencia relativa a las picaduras de una aleación: cuanto mayor sea el número, mejor será la resistencia a las picaduras.
PREN = %Cr + 3.3Mo + 30N
La siguiente tabla compara el PREN para LDX 2101 con otros aceros inoxidables comunes.
Resistencia a picaduras equivalente PREN = %Cr + 3.3Mo + 30N
Resistencia a la corrosión por grietas
La prueba de temperatura crítica de corrosión por grietas (CCCT) se usa a menudo para comparar la resistencia a la corrosión por grietas de varias aleaciones.
Temperatura crítica típica de corrosión por grietas según ASTM G48 Método F
Resistencia al agrietamiento por corrosión bajo tensión
El agrietamiento por corrosión bajo tensión por cloruro (SCC) es una de las formas más graves de corrosión localizada. Las temperaturas más altas y el pH reducido aumentarán la probabilidad de CCE. La aparición de SCC es una de las razones más comunes de falla de los equipos de acero inoxidable. Debido a su estructura dúplex, LDX 2101 ofrece una excelente resistencia a SCC.
Resultados de la prueba de curvatura en U en una solución de ebullición de CaCl2 al 40% (100ºC) durante 500 horas
|
|
Longitudinal/transversal |
|
LDX 2101 |
Sin SSC |
|
304L |
Craqueo SSC (<150 horas) |
Corrosión general
La corrosión general se caracteriza por un ataque uniforme sobre una superficie en contacto con un medio corrosivo. La resistencia a la corrosión uniforme en ácido sulfúrico se muestra a continuación. LDX 2101 es superior a 304L y, en algunos casos, comparable a 316L.
Curvas de isocorosión, 0,1 mm/año, en ácido sulfúrico
