デュプレックス2205(ステンレス) 説明
二相ステンレス鋼 2205 標準番号: ASTM A240/A240M–01 二相ステンレス鋼 2205 合金は、クロム 22%、モリブデン 2.5%、ニッケル窒素合金 4.5% で構成される二相ステンレス鋼です。高い強度、優れた衝撃靱性、および全体的および局所的な耐応力腐食性に優れています。
- 中国語: name2205 ステンレス鋼
- 外国名：name2205ステンレス鋼
- 厚さ：0.5mm～40.0mm
- 幅：1000mm、1219mm
- 冷間圧延: 2000mm または 2438mm
- 利点: 高強度、優れた衝撃靭性、良好な全体応力および局所応力 腐食 抵抗。
- 規格: ASTM A240/A240M–01
二相 2205 ステンレス鋼の紹介
2205 二相ステンレス鋼の降伏強度は、通常のオーステナイト系ステンレス鋼の 2 倍以上です。
この機能により、設計者は製品を設計する際に重量を軽減できるため、この合金は 316 や 317L よりもコスト効率が高くなります。
2205 合金は、-50°F/+600°F の温度範囲に特に適しています。この温度範囲を超える用途については、この合金も検討できますが、特に溶接構造に適用する場合には、いくつかの制限があります。
用途 構造 加工 化学組成 機械的性質 利点 欠点
両面印刷 2205 アプリケーション
- 圧力容器、高圧貯蔵タンク、高圧パイプ、熱交換器（化学処理産業）。
- 石油およびガスのパイプライン、熱交換器の継手。
- 下水処理システム。
- 紙パルプ産業の分級機、漂白装置、保管および処理システム。
- 高強度、耐食性の高い環境下での回転軸、プレスロール、ブレード、インペラなど。
- 船やトラックの貨物箱
- 食品加工装置
標準
- ASTM/ASME…………..A240 UNS S32205/S31803
- ユーロノーム…………..1.4462 X2CrNiMoN 22.5.3
- AFNOR……………….Z3 CrNi 22.05 AZ
- DIN…………………….W.番号 1.4462
耐食性
均一な腐食
クロム含有量 (22%)、モリブデン含有量 (3%)、窒素含有量 (0.18%) により、2205 の耐食性はほとんどの環境で 316L および 317L よりも優れています。
耐局部腐食性
2205 二相ステンレス鋼にはクロム、モリブデン、窒素が含まれているため、酸化性溶液や酸性溶液中での孔食や隙間腐食に対する耐性が高くなります。
耐応力腐食性
ステンレス鋼の二相微細構造は、ステンレス鋼の耐応力腐食割れ性の向上に役立ちます。特定の温度、ひずみ、酸素、塩化物が存在すると、オーステナイト系ステンレス鋼は塩化物応力腐食を受けます。これらの状態を制御するのは容易ではないため、304L、316L、および 317L の使用はこの点で制限されています。
耐食疲労
2205二相鋼は強度と耐食性が高いため、高い腐食疲労強度を備えています。処理装置は腐食環境や負荷サイクルの影響を受けやすいため、2205 の特性はそのような用途に非常に適しています。
デュプレックス 2205 構造
2205 の化学組成は、1900°/1922°F (1040°/1080°C) の溶体化処理後に理想的な微細構造 50 α / 50 γ を得ることができます。熱処理温度が 2000°F を超えると、フェライト組成が増加する可能性があります。他の二相ステンレス鋼と同様、2205 合金は金属間化合物相が析出しやすいです。金属間化合物相は 1300°F から 1800°F の間で析出し、1600°F で析出速度が最も速くなります。したがって、金属間相が存在しないことを確認するために 2205 をテストする必要があります。このテストは ASTM A 923 を参照します。
熱成形
成形はできるだけ 600°F 未満の温度で行うことをお勧めします。熱間成形プロセスでは、ワークピース全体を全体的に加熱する必要があり、1750°F ～ 2250°F の温度範囲で実行する必要があります。
合金 2205 はこの温度では非常に柔らかいです。温度が高すぎると、2205 合金は熱裂けを起こしやすくなります。この温度より低いとオーステナイトが破壊します。 1700°F 未満では、温度と変形の影響により金属間化合物相が急速に形成されます。
熱間成形が完了したら、最低温度 1900°F で固溶化焼鈍し、急冷して相バランス、靭性、耐食性を回復する必要があります。
応力除去はお勧めしませんが、そうする必要がある場合は、材料を最低温度 1900°F で固溶化焼鈍し、その後急冷して水焼入れする必要があります。
冷間成形
2205 合金は切断および冷間成形が可能です。ただし、2205 合金自体の強度と硬度が高いため、オーステナイト鋼よりも多くの冷間成形が必要です。また、強度が高いためスプリングバックにも十分配慮する必要があります。
熱処理
合金 2205 は最低 1900°F の温度で焼きなましし、その後急速に冷却して水冷する必要があります。この処理は、溶体化焼鈍と応力除去のために使用されます。
応力除去処理が 1900°F 未満の温度で行われると、有害な金属相または非金属相が析出しやすくなります。
被削性
高速工作機械では、2205 合金の送り速度と切削速度は 316L と同じです。炭化ナイフを使用した場合、316Lに比べて切断速度が約20％低下します。ここでは、マシンとそのコンポーネントのパフォーマンスが重要な役割を果たします。
溶接
2205合金の溶接性は非常に良好です。 2205合金に求められる性能は、溶接金属や熱劣化部分が母材と同等の耐食性、強度、靭性を維持することです。
2205 の溶接は難しくありませんが、溶接後に良好な相バランスを維持し、有害な金属相や非金属相の析出を避けることができるように溶接手順を設計する必要があります。
2205 は次の装置で溶接できます: GTAW (TIG); GMAW (MIG); SMAW (「スティック」電極);見た; FCW;とPAW
特徴：
1. 2205二相ステンレス鋼合金は、オーステナイト系ステンレス鋼316Lおよび317Lと比較して、2205耐孔食性および隙間腐食性の面で優れた性能を有し、オーステナイトと比較して高い耐食性を有し、熱膨張係数が低く、熱伝導率が高くなります。
2. オーステナイト系ステンレス鋼と比較して、二相ステンレス鋼 2205 合金は 2 倍の圧縮強度を持っています。 316L、317Lと比較して軽量化が可能です。合金 2205 は、-50°F/+600°F の温度範囲に特に適しています。厳しい制限（特に溶接構造物）の下では、より低い温度でも使用できます。
Duplex 2205 の化学組成
Performance supplement: main component: 22Cr-5.3Ni-3.2Mo-0.16N; national standards: NAS 329J3L, UNS S32205/S31803, DIN/EN 1.4462, ASTM A240, ASME SA-240; mechanical properties: tensile strength: σb≥ 640Mpa; Elongation: δ≥25%; Typical working conditions: 20% dilute sulfuric acid, below 60℃, annual corrosion rate <0.1mm; Matching welding wire: ER2209.
1. 化学成分（JIS G 4305-005）（wt%）
| 化学組成 | C | そして | ん | P | S | Cr | で | モー | N |
| 標準 | ≤0.03 | ≤1.00 | ≤2.00 | ≤0.04 | ≤0.03 | 21.0～24.0 | 4.5～6.5 | 2.5～3.5 | 0.08~0.2 |
| 一般的な | 0.025 | 0.6 | 1.5 | 0.026 | 0.001 | 22.5 | 5.8 | 3.0 | 0.16 |
2. 性能（JIS G 4305-2005）
| 区別する | 機械的性質 | 備考 | ||
| イース（MPa） | Ts (MPa) | 彼 （％） | Hv | 2.0t/2B |
| ≥450 | ≥620 | ≥25% | 18歳以上 | ≤ 320 |
| 500 | 670 | 35% | 27 | 280 |
3. 物性
| 密度(g/cm) | 磁気 | 比熱(J/gC) | 熱伝導率100℃(W/m. | 熱膨張率20～100℃(10/℃) |
| 7.8 | 持っている | 0.45 | 19.0 | 13.7 |
Duplex 2205 の機械的特性
| 2205 二相ステンレス鋼の室温機械的特性 | |||||
| 鋼種 | 製品仕様 | 抗張力 | 降伏強さ | 伸長 | |
| MPa | MPa | % | |||
| 00Cr22Ni5Mo3N | Φ20mm、バー | ≥680 | ≥450 | ≥25 | |
| SAF2205 | 肉厚 ≤ 20mm、パイプ | 680/880 | >450 | >25 | |
| ブランク厚さ ≤ 200mm、鍛造 | 680/880 | >410 | >25 [1] | ||
| |||||
| 鋼種 | 製品仕様 | 抗張力 | 降伏強さ | 伸長 | 温度 |
| MPa | MPa | % | ℃ | ||
| 00Cr22Ni5Mo3NSAF 2205 | Φ20mm、バー | 710 | 470 | 37 | 100 |
| 680 | 393 | 32 | 200 | ||
| 650 | 380 | 30 | 300 | ||
| 肉厚 ≤ 20mm、パイプ | >630 | >370 | 100 | ||
| >580 | >330 | 200 | |||
| >560 | >310 | 300 | |||
| ブランク厚さ ≤ 200mm、鍛造 | >630 | >365 | 100 | ||
| >580 | >315 | 200 | |||
| >560 | >285 | 300 | |||
デュプレックス 2205 スチールの利点
- 2205 ステンレス鋼プレート、2205 ステンレス鋼、二相ステンレス鋼 2205、2205 ステンレス鋼材料は、スウェーデンのステンレス鋼グレードです。
二相2205ステンレス鋼板とオーステナイト系304ステンレス鋼板の違い - 降伏強さは通常のオーステナイト系ステンレス鋼の2倍以上であり、成形に必要な要件を備えています。
十分な可塑性。二相ステンレス鋼で作られた貯蔵タンクや圧力容器の壁の厚さは、一般的に使用されるオーステナイトのものよりも 30 ～ 50% 薄く、コスト削減に有利です。 - 耐応力腐食割れ性に優れています。合金含有量が最も低い二相ステンレス鋼であっても、特に塩化物イオンを含む環境においては、オーステナイト系ステンレス鋼よりも耐応力腐食割れ性が高くなります。応力腐食は、通常のオーステナイト系ステンレス鋼では解決が困難な顕著な問題です。
- 多くの媒体で最も一般的に使用されている 2205 二相ステンレス鋼の耐食性は、通常の 316L オーステナイト系ステンレス鋼より優れていますが、超二相ステンレス鋼は非常に高い耐食性を持っています。酢酸やギ酸などの一部の媒体では、高合金のオーステナイト系ステンレス鋼や耐食合金さえも置き換えることができます。
- 耐局部腐食性に優れています。同じ合金含有量のオーステナイト系ステンレス鋼と比較して、耐摩耗腐食性、耐疲労腐食性がオーステナイト系ステンレス鋼よりも優れています。
- オーステナイト系ステンレス鋼よりも線膨張係数が低く、炭素鋼に近い値です。炭素鋼との接続に適しており、複合プレートやライニングの製造など、工学的に重要な意味を持っています。
- 動的負荷条件下でも静的負荷条件下でも、オーステナイト系ステンレス鋼よりも高いエネルギー吸収能力を備えています。衝突や爆発など突発的な事故に対応するための構造部品です。二相ステンレス鋼には明らかな利点があり、実用的な価値があります。
二相 2205 ステンレス鋼の欠点
オーステナイト系ステンレス鋼と比較して、二相ステンレス鋼には次のような欠点があります。
- 用途の汎用性と多用途性はオーステナイト系ステンレス鋼ほどではありません。たとえば、使用温度は摂氏 250 度未満に制御する必要があります。
- 塑性靱性はオーステナイト系ステンレス鋼よりも低く、冷間および熱間加工技術と成形性能はオーステナイト系ステンレス鋼ほど良くありません。
- 中温脆性ゾーンがあり、有害な相の出現や性能の損傷を避けるために、熱処理と溶接のプロセスシステムを厳密に制御する必要があります。
二相 2205 ステンレス鋼板とフェライト 410 ステンレス鋼板の違い: 総合的な機械的特性、特にプラスチックの靭性がフェライト系ステンレス鋼よりも優れており、フェライト系ステンレス鋼ほど脆性の影響を受けません。
- 耐応力腐食性を除く他の耐局部腐食性はフェライト系ステンレス鋼よりも優れています。
- 冷間加工プロセス性能と冷間成形性能はフェライト系ステンレス鋼よりもはるかに優れています。
- 溶接性もフェライト系ステンレス鋼よりも優れています。通常、溶接前の予熱や溶接後の熱処理は必要ありません。
- フェライト系ステンレス鋼よりも適用範囲が広いです。二相ステンレス鋼は、フェライト系ステンレス鋼と比較して、合金元素の含有量が多く、価格が比較的高いという欠点があります。一般にフェライトにはニッケルは含まれません。
