Paduan 20, juga dikenal sebagai Carpenter 20 atau UNS N08020, adalah superalloy nikel-besi-chromium yang direkayasa untuk memberikan resistensi korosi yang luar biasa, terutama di lingkungan kimia yang agresif terutama pada asam sulfat, yang sangat korosif terhadap banyak logam konvensional. Diklasifikasikan sebagai paduan austenitik (dengan struktur kristal kubik yang berpusat pada wajah), itu sering disebut sebagai "paduan asam sulfat" karena kinerja khusus dalam media tersebut.
Yang membedakan paduan 20 adalah komposisi yang seimbang, yang meliputi penambahan niobium (Columbium) yang terkontrol untuk menstabilkan karbida, mencegah korosi intergranular selama pengelasan atau paparan suhu tinggi. Paduan ini tidak hanya menolak korosi umum tetapi juga bentuk-bentuk lokal seperti pitting, korosi celah, dan retak korosi stres (SCC), bahkan dalam solusi korosif berkecepatan tinggi atau suhu tinggi.
Paduan 20 menemukan penggunaan luas dalam industri seperti pemrosesan kimia (untuk produksi dan penanganan asam sulfat), obat -obatan, pemrosesan makanan dan minuman, pemurnian minyak dan gas, dan pengolahan air limbah. Ini tersedia dalam berbagai bentuk, termasuk lembaran, pelat, batang, pipa, alat kelengkapan, dan las, dan mempertahankan kemampuan las dan fabrikasi yang baik ketika teknik yang tepat (misalnya, menghindari pickup karbon) digunakan.
Alloy 20 memiliki beberapa ekuivalen dan penunjukan internasional di berbagai standar dan wilayah, yang mencerminkan pengakuan globalnya. Kesetaraan ini cocok atau mendekati komposisi kimianya dan karakteristik kinerja:
Penunjukan uns: UNS N08020 (sistem penomoran terpadu untuk logam dan paduan, digunakan di Amerika Utara).
Standar ASTM: Tercakup dalam beberapa spesifikasi ASTM, termasuk ASTM B463 (pipa dan tabung mulus), ASTM B464 (pipa dan tabung yang dilas), ASTM B729 (batang dan pengampunan), ASTM B366 (flensa dan fitting), dan ASTM A479 (batang untuk velsel tekanan).
Din/en Penunjukan: Dalam standar Eropa, ditetapkan sebagai W. nr . 2.4660 (DIN) atau EN 1.4539 (meskipun EN 1.4539 sangat mirip tetapi mungkin memiliki sedikit variasi dalam elemen jejak).
Nama dagang lainnya: Carpenter 20 (nama milik oleh Teknologi Carpenter), Alloy 20CB-3 (varian yang menekankan konten niobium), dan Nicrofer 3620 (nama dagang oleh beberapa produsen Eropa).
Standar ISO: Dirujuk di bawah ISO 15156-3 untuk aplikasi minyak dan gas di lingkungan korosif.
Kesetaraan ini memastikan konsistensi dalam kinerja di seluruh rantai pasokan global, memungkinkan produsen dan insinyur untuk sumber bahan yang kompatibel secara internasional.
Komposisi kimia paduan 20 seimbang dengan hati -hati untuk mengoptimalkan ketahanan korosi, kekuatan mekanik, dan kemampuan las. Rentang khas (persentase berat) ditentukan oleh standar seperti ASTM dan UNS:
Nikel (NI): 32.0–38.0% (elemen paduan primer, meningkatkan resistensi korosi dan menstabilkan struktur austenitik).
Chromium (CR): 19.0–21.0% (meningkatkan resistensi terhadap oksidasi dan korosi umum).
Besi (Fe): Sisa (menyeimbangkan paduan dan memberikan stabilitas struktural).
Tembaga (CU): 3.0-4.0% (meningkatkan resistensi terhadap asam sulfat dan asam pereduksi lainnya).
Niobium (NB) + tantalum (TA): 8 x C min - 1,0% (menstabilkan karbida untuk mencegah korosi intergranular; tantalum sering dimasukkan sebagai pengganti niobium dalam beberapa spesifikasi).
Karbon (C): Maksimum 0,07% (tetap rendah untuk meminimalkan pembentukan karbida, yang dapat menyebabkan korosi intergranular).
Mangan (MN): Maksimum 2,0% (AIDS dalam deoksidasi selama pembuatan).
Silikon (SI): Maksimum 1,0% (meningkatkan fluiditas dalam pengelasan tetapi dikendalikan untuk menghindari kerapuhan).
Fosfor (P): Maksimum 0,045% (diminimalkan untuk mencegah embrittlement).
Belerang: Maksimum 0,035% (tetap rendah untuk mengurangi retak panas selama pengelasan).
Komposisi ini memastikan resistensi paduan terhadap asam sulfat, lubang yang diinduksi klorida, dan korosi intergranular, bahkan setelah pengelasan atau perlakuan panas.
Paduan 20 menunjukkan kombinasi kekuatan mekanik yang baik, keuletan, dan ketangguhan, dengan sifat -sifat yang tetap stabil di berbagai suhu. Berikut ini adalah sifat mekanik yang khas untuk paduan anil 20 (nilai dapat sedikit berbeda berdasarkan bentuk, perlakuan panas, atau standar spesifik):
Kekuatan tarik: 550–690 MPa (80.000–100.000 psi) pada suhu kamar.
Kekuatan luluh (offset 0,2%): 240–310 MPa (35.000–45.000 psi) pada suhu kamar.
Perpanjangan (dalam 50 mm): 30–40% (menunjukkan daktilitas tinggi, memungkinkan untuk pembentukan dan fabrikasi).
Kekerasan: 135–180 HB (kekerasan Brinell, kondisi anil).
Modulus elastisitas: Sekitar 200 IPK (29.000 ksi) pada suhu kamar.
Kepadatan: 8,0 g/cm³ (0,289 lb/in³).
Rentang leleh: 1370–1400 derajat (2500–2550 derajat f).
Pada suhu tinggi (hingga ~ 425 derajat / 800 derajat F), paduan 20 mempertahankan banyak kekuatannya, meskipun kekuatan tarik dan hasil secara bertahap menurun dengan meningkatnya suhu. Ini juga menunjukkan ketangguhan yang baik pada suhu rendah, tanpa transisi ulet-ke-rapuh yang signifikan, membuatnya cocok untuk aplikasi kriogenik di lingkungan korosif.
Kerja dingin (misalnya, bergulir atau menggambar) dapat meningkatkan kekuatan paduan (kekuatan tarik hingga ~ 825 MPa / 120.000 psi) tetapi mengurangi keuletan, yang mungkin diinginkan untuk aplikasi yang membutuhkan kinerja mekanis yang lebih tinggi. Sambungan yang dilas, ketika dieksekusi dengan benar, mempertahankan sifat mekanik yang sebanding dengan logam dasar, memastikan integritas struktural dalam komponen fabrikasi.
