Дуплексная нержавеющая сталь 2205

 

Описание продукции

Alloy 2205 (UNS S32305 / S31803) представляет собой дуплексную пластину из нержавеющей стали, которая сочетает в себе отличную коррозионную стойкость, высокую прочность и хорошую ударную вязкость. Вот некоторые ключевые моменты о дуплексной пластине из нержавеющей стали из сплава 2205:Сплав 2205 состоит из 22% хрома, 3% молибдена, 5-6% никеля и азота в качестве легирующих элементов. Дуплексная микроструктура сплава, со сбалансированным сочетанием ферритной и аустенитной фаз, способствует его уникальным свойствам. Сплав 2205 обеспечивает превосходную стойкость к точечной коррозии и щелевой коррозии по сравнению с аустенитными нержавеющими сталями, такими как 316L или 317L, в широком диапазоне агрессивных сред. Он обладает отличной устойчивостью к общей коррозии и локальной коррозии, что делает его пригодным для применения в агрессивных средах. Сплав 2205 обладает высокой прочностью, что позволяет ему выдерживать большие нагрузки и давления. Он демонстрирует отличную ударную вязкость, что делает его устойчивым к хрупкому разрушению даже при низких температурах. Сплав обладает высокими коррозионно-эрозионно-усталостными свойствами, что делает его пригодным для применений, подверженных циклическому нагружению и агрессивным средам. Сплав 2205 имеет меньшее тепловое расширение по сравнению с аустенитными нержавеющими сталями, что может быть полезно в определенных областях применения. Он также обладает более высокой теплопроводностью, что способствует эффективной теплопередаче. Дуплексная пластина из нержавеющей стали из сплава 2205 находит применение в различных отраслях промышленности, включая химическую переработку, нефтегазовую, целлюлозно-бумажную и морскую среду. Он обычно используется в таком оборудовании, как сосуды под давлением, теплообменники, трубы и конструкционные компоненты. Как всегда, важно учитывать конкретные условия эксплуатации и консультироваться с инженерами-материаловедами или производителями сплавов для получения точных рекомендаций по использованию, изготовлению и совместимости Alloy 2205 в конкретных приложениях и средах.

bar-rod
Pipe/Tube
PlateSheet
 
 

Приложений

  • Сосуды высокого давления, резервуары, трубопроводы и теплообменники в химической промышленности
  • Трубопроводы, трубки и теплообменники для транспортировки газа и нефти
  • Системы очистки сточных вод
  • Варочные котлы, отбеливающее оборудование и системы обработки запасов для целлюлозно-бумажной промышленности
  • Роторы, вентиляторы, валы и прижимные валы, требующие комбинированной прочности и коррозионной стойкости
  • Грузовые танки для судов и грузовиков
  • Оборудование для пищевой промышленности
  • Заводы по производству биотоплива

Стандарты

ASTM/ASME........... А240 УНС С32205/С31803
ЕВРОНОРМА........... 1,4462 X2CrNiMoN 22.5.3
АФНОР................... Z3 CrNi 22.05 AZ
ШУМ......................... W. Nr 1.4462

Общие свойства

 Дуплексная плита из нержавеющей стали из сплава 2205 обладает рядом выгодных свойств. Вот некоторые дополнительные детали:Состав:Сплав 2205 состоит из 22% хрома, 3% молибдена, 5-6% никеля и азота в качестве легирующих элементов. Дуплексная микроструктура, состоящая как из ферритной, так и из аустенитной фаз, способствует его уникальным свойствам.

Коррозионная стойкость:

Сплав 2205 обеспечивает превосходную стойкость к точечной коррозии и щелевой коррозии по сравнению с аустенитными нержавеющими сталями, такими как 316L или 317L, в большинстве агрессивных сред.

Он обладает превосходной устойчивостью к общей коррозии и локальной коррозии, что делает его пригодным для широкого спектра применений.

Механические свойства:

Предел текучести сплава 2205 примерно в два раза выше, чем у аустенитных нержавеющих сталей, что позволяет снизить вес и снизить конкурентоспособность затрат.

Сплав обладает высокой прочностью и отличной ударной вязкостью, что делает его пригодным для сложных применений.

Усталостные свойства:

Сплав 2205 обладает высокими коррозионными и эрозионно-усталостными свойствами, что делает его пригодным для применений, подверженных циклическим нагрузкам и агрессивным средам.

Тепловые свойства:

Сплав 2205 имеет меньшее тепловое расширение и более высокую теплопроводность по сравнению с аустенитными нержавеющими сталями, что может быть выгодно в определенных областях применения.

Диапазон температур:

Сплав 2205 особенно подходит для применения в диапазоне температур от -50 °F до +600 °F (от -46 °C до +316 °C). Несмотря на то, что сплав можно рассматривать для температур за пределами этого диапазона, могут применяться некоторые ограничения, особенно для сварных конструкций.

Дуплексная пластина из нержавеющей стали из сплава 2205 находит применение в различных отраслях промышленности, включая химическую переработку, нефтегазовую, целлюлозно-бумажную и морскую среду. Он обычно используется в таком оборудовании, как сосуды под давлением, теплообменники, трубы и конструкционные компоненты.

Коррозионная стойкость

Общая коррозия
Благодаря высокому содержанию хрома (22%), молибдена (3%) и азота (0,18%) коррозионная стойкость дуплексного листа из нержавеющей стали 2205 превосходит свойства нержавеющей стали 316L или 317L в большинстве сред.
Локальная коррозионная стойкость
Хром, молибден и азот в дуплексной пластине из нержавеющей стали 2205 также обеспечивают превосходную стойкость к точечной коррозии и щелевой коррозии даже в очень окислительных и кислотных растворах.

Duplex Stainless Alloy 2205

Изокоррозионные кривые 4 mpy (0,1 мм/год), в растворе серной кислоты, содержащем 2000 ppm
Коррозионная стойкость под напряжением
Известно, что дуплексная микроструктура улучшает стойкость нержавеющих сталей к коррозионному растрескиванию под напряжением.
Коррозионное растрескивание под напряжением хлоридов аустенитных нержавеющих сталей может произойти при наличии необходимых условий температуры, растягивающего напряжения, кислорода и хлоридов. Поскольку эти условия трудно контролировать, коррозионное растрескивание под напряжением часто является препятствием для использования 304L, 316L или 317L.
Коррозионно-усталостная стойкость
Дуплексная пластина из нержавеющей стали из сплава 2205 сочетает в себе высокую прочность и высокую коррозионную стойкость для получения высокой коррозионной усталостной прочности. Приложения, в которых технологическое оборудование подвержено воздействию агрессивной коррозионной среды и циклической нагрузке, могут извлечь выгоду из свойств дуплексного листа из нержавеющей стали 2205.
Duplex Stainless Alloy 2205
 
Критическая температура точечной коррозии в 1 м NaCl, измеренная с помощью ячейки точечной коррозии Outokumpu Stainless, Inc
Duplex Stainless Alloy 2205
Критическая температура щелевой коррозии (CCT) в 10% FeCl3•6H2O

Общая коррозия в мокром процессе фосфорных кислот

Скорость коррозии, ipy

Степень

Решение A, 1401/4F

Решение B, 1201/4F

2205

3.1

3.9

316Л

>200

>200

904Л

47

6.3

Состав, мас.%

П2О5

Список совместимого оборудования

ВЧ

Н2СО4

Fe2O3

Ал203

SiO2

СаО

MgO

Сол А 54.0

0.06

1.1

4.1

0.27

0.17

0.10

0.20

0.70

Соль B 27.5

0.34

1.3

1.72

0.4

0.001

0.3

0.02

Стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением

 

Кипение

Фитиль

Кипение

Степень

42% MgCl2

Тест

25% NaCl

2205

F

P

P

254 СМО®

F

P

P

Тип 316L

F

F

F

Тип 317L

F

F

F

Сплав 904L

F

P или F

P или F

Сплав 20

F

P

P

 (P = пройдено, F = не пройдено)

Химический анализ

Типичные значения (% по весу)

Углерод

Хром

Никель

Молибден

Азот

Другие

0.020

22.1

5.6

3.1

0.18

S=0,001

PREN = [Cr%] = 3.3 [Mo%] = 16 [N%] ≥ 34

Физические свойства

Температура, °F

 

68

212

392

77б

Плотность

фунт/дюйм3

0.278

Модуль упругости

фунтов/кв. дюйм x 106

27.6

26.1

25.4

24.9

Линейное расширение (68°F-T)

10-6/°F

7.5

7.8

8.1

Теплопроводность

БТЕ/ч фут°F

8.7

9.2

9.8

10.4

Теплоёмкость

БТЕ/фунт-фут°F

0.112

0.119

0.127

0.134

Удельное электрическое сопротивление

Ωin x 10-6

33.5

35.4

37.4

39.4

Механические свойства

Механические свойства при комнатной температуре

 

АСТМ А 240

Типичный

Предел текучести 0,2%, ksi

65 мин.

74

Предел прочности, ksi

90 мин.

105

Относительное удлинение, %

25 мин.

30

Твердость RC

32 макс.

19

Прочность на растяжение при повышенных температурах

Температура, °F

122

212

392

77б

Предел текучести 0,2%, ksi

60

52

45

41

Предел прочности, ksi

96

90

83

81

Структура 

Химический анализ дуплексного листа из нержавеющей стали 2205 оптимизирован для получения типичной микроструктуры 50 А/50 г после обработки отжигом на раствор при 1900 ° / 1922 ° F (1040 ° / 1080 ° C).
Стойкость к точечной коррозии хлоридов
Стойкость аустенитной нержавеющей стали к точечной коррозии может быть напрямую связана с составом сплава, где хром, молибден и азот являются весовыми %. Эквивалентное число сопротивления точечной коррозии (PREN) использует следующую формулу для измерения относительного сопротивления точечной коррозии сплава - чем выше число, тем лучше сопротивление точечной коррозии.

Обработка

Горячая формовка

По возможности рекомендуется формировать при температуре ниже 600 ° F. Когда требуется горячая формовка, заготовка должна быть равномерно нагрета и обработана в диапазоне от 1750 до 2250 ° F. Дуплексная пластина из нержавеющей стали из сплава 2205 довольно мягкая при этих температурах и легко формуется. Выше этого диапазона 2205 подвержен горячему разрыву. Непосредственно ниже этого диапазона аустенит становится значительно прочнее феррита и может вызвать растрескивание, что особенно опасно для «холодных» кромок. При температуре ниже 1700 ° F возможно быстрое образование интерметаллидных фаз из-за сочетания температуры и деформации. Всякий раз, когда выполняется горячая формовка, за ней должен следовать отжиг на полный раствор при минимальной температуре 1900 ° F и быстрая закалка для восстановления фазового баланса, ударной вязкости и коррозионной стойкости. Снятие стресса не требуется и не рекомендуется; однако, если это необходимо выполнить, материал должен пройти полный отжиг на раствор при температуре не менее 1900 ° F с последующим быстрым охлаждением или закалкой в воде.

Холодная штамповка

Дуплексный лист из нержавеющей стали из сплава 2205 легко срезается и подвергается холодной штамповке на оборудовании, подходящем для обработки нержавеющих сталей. Однако из-за высокой прочности и быстрого деформационного упрочнения листа из дуплексной нержавеющей стали 2205 для его холодной формовки требуются силы, значительно превышающие силы для аустенитных сталей. Также из-за высокой прочности необходимо сделать несколько больший припуск на пружинение.

Термообработки

Дуплексная пластина из нержавеющей стали из сплава 2205 должна быть отожжена при температуре не менее 1900 ° F с последующим быстрым охлаждением, в идеале закалкой в воде. Эта обработка применима как для отжига на раствор, так и для снятия напряжений. Обработка для снятия стресса при любой более низкой температуре сопряжена с риском осаждения вредных интерметаллидных или неметаллических фаз.

Обрабатываемость

С помощью инструмента из быстрорежущей стали дуплексный лист из нержавеющей стали 2205 может обрабатываться с теми же подачами и скоростями, что и сплав 316L. При использовании твердосплавной оснастки скорость резания должна быть снижена примерно на 20% по сравнению со скоростями для сплава 316L. Необходимы мощные станки и жесткая установка инструментов и деталей.

Сварка

Дуплексная пластина из нержавеющей стали из сплава 2205 обладает хорошей свариваемостью. Цель сварки 2205 состоит в том, чтобы наплавленный металл и зона термического влияния (HAZ) сохраняли коррозионную стойкость, прочность и ударную вязкость основного металла. Сварка 2205 не является сложной, но необходимо разработать сварочные процедуры, которые приведут к благоприятному фазовому балансу после сварки и позволят избежать осаждения вредных интерметаллидных или неметаллических фаз.
Дуплексная пластина из нержавеющей стали из сплава 2205 может быть сварена: GTAW (TIG); GMAW (MIG); РДС («стержневой» электрод); ПИЛА; флюсовая проволока FCW; и ЛАПА.