Dwustronna stal nierdzewna 2205

Wprowadzenie do stali nierdzewnej Duplex 2205

Granica plastyczności stali nierdzewnej duplex 2205 jest ponad dwukrotnie większa niż w przypadku zwykłej austenitycznej stali nierdzewnej.

Ta cecha umożliwia projektantom zmniejszenie masy podczas projektowania produktów, dzięki czemu ten stop jest bardziej ekonomiczny niż 316 i 317L.

Stop 2205 jest szczególnie odpowiedni do zakresu temperatur -50°F/+600°F. W zastosowaniach poza tym zakresem temperatur można również rozważyć ten stop, ale istnieją pewne ograniczenia, zwłaszcza w przypadku zastosowania do konstrukcji spawanych.

Zastosowanie Struktura Przetwarzanie Skład chemiczny Właściwości mechaniczne Zaleta Wada

Aplikacja Duplex 2205

1. Zbiorniki ciśnieniowe, zbiorniki magazynowe wysokociśnieniowe, rurociągi wysokociśnieniowe, wymienniki ciepła (przemysł przetwórstwa chemicznego).
2. Rurociągi naftowe i gazowe, armatura wymienników ciepła.
3. System oczyszczania ścieków.
4. Klasyfikatory przemysłu celulozowo-papierniczego, urządzenia bielące, systemy magazynowania i przetwarzania.
5. Wały obrotowe, rolki dociskowe, łopatki, wirniki itp. w środowiskach o wysokiej wytrzymałości i odporności na korozję.
6. Skrzynie ładunkowe statków lub ciężarówek
7. Sprzęt do przetwarzania żywności

Standard

• ASTM/ASME………..A240 UNS S32205/S31803
• EURONORM………..1.4462 X2CrNiMoN 22.5.3
• AFNOR……………….Z3 CrNi 22.05 AZ
• DIN…………………….W. Nr 1.4462

Odporność na korozję

Jednolita korozja

Ze względu na zawartość chromu (22%), molibdenu (3%) i azotu (0,18%) odporność na korozję stali 2205 jest lepsza niż stali 316L i 317L w większości środowisk.

Lokalna odporność na korozję

Zawartość chromu, molibdenu i azotu w stali nierdzewnej duplex 2205 sprawia, że ​​jest ona wysoce odporna na korozję wżerową i szczelinową w roztworach utleniających i kwaśnych.

Odporność na korozję naprężeniową

Dwufazowa mikrostruktura stali nierdzewnej pomaga poprawić odporność stali nierdzewnej na korozję naprężeniową. W obecności określonej temperatury, odkształcenia, tlenu i chlorków austenityczna stal nierdzewna ulegnie korozji naprężeniowej chlorkowej. Ponieważ warunki te nie są łatwe do kontrolowania, stosowanie 304L, 316L i 317L jest pod tym względem ograniczone.

Zmęczenie antykorozyjne

Wysoka wytrzymałość i odporność na korozję stali duplex 2205 sprawiają, że ma ona wysoką wytrzymałość zmęczeniową na korozję. Sprzęt przetwarzający jest podatny na korozyjne środowisko i cykle ładowania, a charakterystyka 2205 jest bardzo odpowiednia do takich zastosowań.

Struktura dupleksowa 2205

Skład chemiczny 2205 pozwala uzyskać idealną mikrostrukturę 50 α / 50 γ po wyżarzaniu w roztworze w temperaturze 1900°/1922°F (1040°/1080°C). Jeśli temperatura obróbki cieplnej jest wyższa niż 2000 ° F, może to spowodować wzrost składu ferrytu. Podobnie jak inne stale nierdzewne typu duplex, stop 2205 jest podatny na wytrącanie się faz międzymetalicznych. Faza międzymetaliczna wytrąca się w temperaturze od 1300°F do 1800°F, a szybkość wytrącania jest największa w temperaturze 1600°F. Dlatego musimy przetestować 2205, aby upewnić się, że nie ma fazy międzymetalicznej. Test odnosi się do ASTM A 923.

Termoformowanie

Zalecamy, aby formowanie odbywało się w temperaturze poniżej 600°F w miarę możliwości. Podczas procesu formowania na gorąco cały przedmiot obrabiany powinien być ogrzewany jako całość i powinien być prowadzony w zakresie temperatur od 1750°F do 2250°F.

Stop 2205 jest bardzo miękki w tej temperaturze. Jeśli temperatura jest zbyt wysoka, stop 2205 jest podatny na rozdzieranie na gorąco. Jeśli jest niższa niż ta temperatura, austenit pęknie. Poniżej 1700°F faza międzymetaliczna utworzy się szybko pod wpływem temperatury i odkształcenia.

Po zakończeniu formowania na gorąco należy go wyżarzać w roztworze stałym w minimalnej temperaturze 1900 ° F i hartować, aby przywrócić równowagę fazową, wytrzymałość i odporność na korozję.

Nie zalecamy odprężania, ale jeśli to konieczne, materiał powinien być wyżarzany w stanie stałym w minimalnej temperaturze 1900°F, a następnie szybko schładzany i hartowany w wodzie.

Formowanie na zimno

Stop 2205 można ciąć i formować na zimno. Jednak ze względu na wysoką wytrzymałość i twardość samego stopu 2205 wymaga on więcej formowania na zimno niż stal austenityczna. Również ze względu na jego dużą wytrzymałość należy w pełni rozważyć sprężynowanie.

Obróbka cieplna

Stop 2205 powinien być wyżarzany w minimalnej temperaturze 1900 ° F, a następnie szybko schładzany i hartowany w wodzie. Ta obróbka jest stosowana do wyżarzania rozpuszczającego i odprężania.

Jeśli obróbka odprężająca jest przeprowadzana w temperaturze niższej niż 1900°F, łatwo jest spowodować wytrącenie szkodliwych faz metalicznych lub niemetalicznych.

Obrabialność

Na obrabiarkach szybkobieżnych posuw i prędkość skrawania stopu 2205 są takie same jak stopu 316L. Jeśli używany jest nóż zwęglony, prędkość cięcia jest zmniejszona o około 20% w porównaniu z 316L. Wydajność maszyny i jej komponentów odgrywa tutaj kluczową rolę.

Spawalniczy

Spawalność stopu 2205 jest bardzo dobra. Wymagana wydajność stopu 2205 polega na tym, że metal spoiny i części zniszczone termicznie nadal zachowują taką samą odporność na korozję, wytrzymałość i wiązkość jak metal nieszlachetny.

Spawanie 2205 nie jest trudne, ale procedura spawania musi być zaprojektowana tak, aby po spawaniu mogła zachować dobrą równowagę faz i uniknąć wytrącania szkodliwych faz metalicznych lub faz niemetalicznych.

2205 można spawać następującymi urządzeniami: GTAW (TIG); MIG (MIG); SMAW (elektroda „sztyftowa”); PIŁA; FCW; i PAWA

Cechy:

1. 2205 duplex ze stali nierdzewnej w porównaniu z austenityczną stalą nierdzewną 316L i 317L, 2205 lepsza wydajność w aspekcie odporności na korozję wżerową i szczelinową, ma wysoką odporność na korozję w porównaniu z austenitem, to Współczynnik rozszerzalności cieplnej jest niższy i przewodność cieplna jest wyższa.
2. W porównaniu z austenityczną stalą nierdzewną, stal nierdzewna duplex 2205 ma dwukrotnie większą wytrzymałość na ściskanie. W porównaniu z 316L i 317L projektant może zmniejszyć jego wagę. Stop 2205 jest szczególnie odpowiedni do zakresu temperatur -50°F/+600°F. Przy ścisłych ograniczeniach (szczególnie w przypadku konstrukcji spawanych) może być stosowany również w niższych temperaturach.

Duplex 2205 Skład chemiczny

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. Skład chemiczny (JIS G 4305-005) (% wag.)

2. Wydajność (JIS G 4305-2005)

3. Właściwości fizyczne

Duplex 2205 Właściwości mechaniczne

Zaleta stali Duplex 2205

1. Płyta ze stali nierdzewnej 2205, stal nierdzewna 2205, stal nierdzewna duplex 2205, materiały ze stali nierdzewnej 2205 to szwedzkie gatunki stali nierdzewnej.
   Różnica między płytą ze stali nierdzewnej duplex 2205 a płytą ze stali nierdzewnej austenitycznej 304
2. Granica plastyczności jest ponad dwukrotnie większa niż w przypadku zwykłej austenitycznej stali nierdzewnej i ma niezbędne wymagania dotyczące formowania
   Wystarczająca plastyczność. Grubość ścianek zbiorników magazynowych lub zbiorników ciśnieniowych wykonanych ze stali nierdzewnej duplex jest o 30-50% mniejsza niż powszechnie stosowanego austenitu, co korzystnie wpływa na obniżenie kosztów.
3. Ma doskonałą odporność na korozję naprężeniową. Nawet stal nierdzewna duplex o najniższej zawartości stopu ma wyższą odporność na pękanie korozyjne naprężeniowe niż austenityczna stal nierdzewna, zwłaszcza w środowisku zawierającym jony chlorkowe. Korozja naprężeniowa jest poważnym problemem, który jest trudny do rozwiązania w przypadku zwykłej austenitycznej stali nierdzewnej.
4. Odporność na korozję stali nierdzewnej 2205 duplex, która jest najczęściej stosowana w wielu mediach, jest lepsza niż zwykłej austenitycznej stali nierdzewnej 316L, podczas gdy stal nierdzewna super duplex ma wyjątkowo wysoką odporność na korozję. W niektórych mediach, takich jak kwas octowy i kwas mrówkowy, może nawet zastąpić wysokostopową austenityczną stal nierdzewną, a nawet stopy odporne na korozję.
5. Ma dobrą lokalną odporność na korozję. W porównaniu z austenityczną stalą nierdzewną o tej samej zawartości stopu, jej odporność na korozję na zużycie i odporność na korozję zmęczeniową są lepsze niż austenityczna stal nierdzewna.
6. Współczynnik rozszerzalności liniowej jest niższy niż w przypadku austenitycznej stali nierdzewnej, która jest zbliżona do stali węglowej. Nadaje się do łączenia ze stalą węglową i ma ważne znaczenie inżynierskie, takie jak produkcja płyt kompozytowych lub okładzin.
7. Zarówno w warunkach obciążenia dynamicznego, jak i statycznego, ma wyższą zdolność pochłaniania energii niż austenityczna stal nierdzewna. Służy to częściom konstrukcyjnym do radzenia sobie z nagłymi wypadkami, takimi jak kolizje i eksplozje. Stal nierdzewna duplex ma oczywiste zalety i ma praktyczną wartość użytkową.

Wada stali nierdzewnej Duplex 2205

W porównaniu z austenityczną stalą nierdzewną wady stali nierdzewnej dupleks są następujące:

1. Uniwersalność i uniwersalność zastosowania nie ustępują austenitycznym stalom nierdzewnym. Na przykład jego temperatura robocza musi być kontrolowana poniżej 250 stopni Celsjusza.
2. Jego wytrzymałość plastyczna jest niższa niż w przypadku austenitycznej stali nierdzewnej, a technologia obróbki na zimno i na gorąco oraz wydajność formowania nie są tak dobre jak austenityczna stal nierdzewna.
3. Istnieje strefa kruchości o średniej temperaturze, a system obróbki cieplnej i spawania musi być ściśle kontrolowany, aby uniknąć pojawienia się szkodliwych faz i uszkodzenia.

Różnica między płytą ze stali nierdzewnej duplex 2205 a płytą ze stali nierdzewnej ferrytycznej 410: Kompleksowe właściwości mechaniczne są lepsze niż ferrytyczna stal nierdzewna, zwłaszcza wytrzymałość plastyczna, nie tak wrażliwa na kruchość jak ferrytyczna stal nierdzewna.

1. Z wyjątkiem odporności na korozję naprężeniową, inna lokalna odporność na korozję jest lepsza niż ferrytyczna stal nierdzewna.
2. Wydajność procesu obróbki na zimno i wydajność formowania na zimno są znacznie lepsze niż w przypadku ferrytycznej stali nierdzewnej.
3. Wydajność spawania jest również znacznie lepsza niż ferrytycznej stali nierdzewnej. Zasadniczo nie ma potrzeby podgrzewania przed spawaniem ani obróbki cieplnej po spawaniu.
4. Zakres zastosowań jest szerszy niż w przypadku ferrytycznej stali nierdzewnej. W porównaniu z ferrytyczną stalą nierdzewną wady stali nierdzewnej dupleks są następujące: Zawartość pierwiastków stopowych jest wysoka, a cena stosunkowo wysoka. Ogólnie ferryt nie zawiera niklu.