Duplex 2205 Aço Inoxidável

Introdução ao aço inoxidável duplex 2205

O limite de escoamento do aço inoxidável duplex 2205 é mais que o dobro do aço inoxidável austenítico comum.

Esse recurso permite que os projetistas reduzam o peso ao projetar produtos, tornando esta liga mais econômica do que 316 e 317L.

A liga 2205 é particularmente adequada para a faixa de temperatura de -50°F/+600°F. Para aplicações fora desta faixa de temperatura, esta liga também pode ser considerada, mas apresenta algumas limitações, principalmente quando aplicada em estruturas soldadas.

Aplicação Estrutura Processamento Composição química Propriedades mecânicas Vantagem Desvantagem

Aplicação Duplex 2205

1. Vasos de pressão, tanques de armazenamento de alta pressão, tubos de alta pressão, trocadores de calor (indústria de processamento químico).
2. Oleodutos e gasodutos, acessórios para trocadores de calor.
3. Sistema de tratamento de esgoto.
4. Classificadores da indústria de celulose e papel, equipamentos de branqueamento, sistemas de armazenamento e processamento.
5. Eixos rotativos, rolos de prensa, lâminas, impulsores, etc. em ambientes de alta resistência e resistentes à corrosão.
6. Caixas de carga de navios ou caminhões
7. Equipamento de processamento de alimentos

Padrão

• ASTM/ASME………..A240 UNS S32205/S31803
• EURONORMA………..1.4462 X2CrNiMoN 22.5.3
• AFNOR……………….Z3 CrNi 22.05 AZ
• DIN…………………….W. Nº 1.4462

Resistência à corrosão

Corrosão uniforme

Devido ao teor de cromo (22%), molibdênio (3%) e nitrogênio (0,18%), a resistência à corrosão do 2205 é melhor que 316L e 317L na maioria dos ambientes.

Resistência à corrosão local

O conteúdo de cromo, molibdênio e nitrogênio no aço inoxidável duplex 2205 o torna altamente resistente à corrosão por pites e frestas em soluções oxidantes e ácidas.

Resistência à corrosão sob tensão

A microestrutura bifásica do aço inoxidável ajuda a melhorar a resistência à corrosão sob tensão do aço inoxidável. Na presença de certa temperatura, deformação, oxigênio e cloreto, o aço inoxidável austenítico sofrerá corrosão sob tensão por cloreto. Como essas condições não são fáceis de controlar, o uso de 304L, 316L e 317L é restrito nesse sentido.

Fadiga anticorrosiva

A alta resistência e resistência à corrosão do aço duplex 2205 fazem com que ele tenha alta resistência à fadiga por corrosão. Os equipamentos de processamento são suscetíveis a ambientes corrosivos e ciclos de carga, e as características do 2205 são muito adequadas para tais aplicações.

Estrutura Duplex 2205

A composição química de 2205 pode obter a microestrutura ideal 50 α / 50 γ após tratamento de recozimento em solução de 1900°/1922°F (1040°/1080°C). Se a temperatura do tratamento térmico for superior a 2.000 ° F, pode causar um aumento na composição da ferrita. Como outros aços inoxidáveis ​​duplex, a liga 2205 é suscetível à precipitação de fases intermetálicas. A fase intermetálica precipita entre 1300°F e 1800°F, e a taxa de precipitação é mais rápida a 1600°F. Portanto, precisamos testar 2205 para garantir que não haja fase intermetálica. O teste refere-se à ASTM A 923.

Termoformagem

Recomendamos que a moldagem seja feita em temperaturas abaixo de 600°F, tanto quanto possível. Durante o processo de conformação a quente, toda a peça deve ser aquecida como um todo, e deve ser realizada na faixa de temperatura de 1750°F a 2250°F.

A liga 2205 é muito macia nesta temperatura. Se a temperatura for muito alta, a liga 2205 está sujeita a rasgos a quente. Se for inferior a esta temperatura, a austenita irá fraturar. Abaixo de 1700°F, a fase intermetálica se formará rapidamente devido à influência da temperatura e da deformação.

Após a formação a quente ser concluída, ela deve ser recozida em solução sólida a uma temperatura mínima de 1.900°F e temperada para restaurar seu equilíbrio de fases, tenacidade e resistência à corrosão.

Não recomendamos alívio de tensão, mas se for necessário fazê-lo, o material deve ser recozido em solução sólida a uma temperatura mínima de 1.900°F, depois resfriado rapidamente e temperado com água.

Conformação a frio

A liga 2205 pode ser cortada e formada a frio. No entanto, devido à alta resistência e dureza da própria liga 2205, ela necessita de mais conformação a frio do que o aço austenítico. É também devido à sua alta resistência que o retorno elástico deve ser totalmente considerado.

Tratamento térmico

A liga 2205 deve ser recozida a uma temperatura mínima de 1.900°F, depois resfriada rapidamente e temperada com água. Este tratamento é usado para recozimento de solução e alívio de tensões.

Se o tratamento de alívio de tensão for realizado a uma temperatura inferior a 1.900°F, é fácil causar a precipitação de fases metálicas ou não metálicas prejudiciais.

Maquinabilidade

Em máquinas-ferramentas de alta velocidade, a taxa de avanço e a velocidade de corte da liga 2205 são iguais às da liga 316L. Se for usada uma faca carbonizada, a velocidade de corte é reduzida em cerca de 20% em comparação com a 316L. O desempenho da máquina e dos seus componentes desempenha um papel fundamental aqui.

Soldagem

A soldabilidade da liga 2205 é muito boa. O desempenho exigido da liga 2205 é que o metal de solda e as peças termicamente deterioradas ainda mantenham a mesma resistência à corrosão, resistência e tenacidade do metal base.

A soldagem do 2205 não é difícil, mas o procedimento de soldagem precisa ser projetado para que, após a soldagem, possa manter um bom equilíbrio de fases e evitar a precipitação de fases metálicas ou não metálicas prejudiciais.

2205 pode ser soldado nos seguintes equipamentos: GTAW (TIG); GMAW (MIG); SMAW (eletrodo “stick”); SERRA; FCW; e PAW

Características:

1. Liga de aço inoxidável duplex 2205 em comparação com o aço inoxidável austenítico 316L e 317L, 2205 desempenho superior em resistência ao aspecto de corrosão por pites e frestas, tem uma alta resistência à corrosão, em comparação com a austenita, o coeficiente de expansão térmica é menor e a condutividade térmica é maior.
2. Comparado com o aço inoxidável austenítico, a liga duplex de aço inoxidável 2205 tem o dobro de sua resistência à compressão. Comparado com 316L e 317L, o projetista pode reduzir seu peso. A liga 2205 é especialmente adequada para a faixa de temperatura de -50°F/+600°F. Sob restrições estritas (especialmente para estruturas soldadas), também pode ser utilizado em temperaturas mais baixas.

Composição Química Duplex 2205

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. Composição química (JIS G 4305-005) (% em peso)

2. Desempenho (JIS G 4305-2005)

3. Propriedades físicas

Propriedades Mecânicas Duplex 2205

Vantagem de aço duplex 2205

1. Placa de aço inoxidável 2205, aço inoxidável 2205, aço inoxidável duplex 2205, materiais de aço inoxidável 2205 são tipos de aço inoxidável sueco.
   A diferença entre a placa de aço inoxidável duplex 2205 e a placa de aço inoxidável austenítico 304
2. O limite de escoamento é mais que o dobro do aço inoxidável austenítico comum e possui os requisitos necessários para formar
   Plasticidade suficiente. A espessura da parede dos tanques de armazenamento ou vasos de pressão feitos de aço inoxidável duplex é 30-50% menor que a da austenita comumente usada, o que é benéfico para reduzir custos.
3. Possui excelente resistência à corrosão sob tensão. Mesmo o aço inoxidável duplex com o menor teor de liga tem maior resistência à corrosão sob tensão do que o aço inoxidável austenítico, especialmente em um ambiente contendo íons cloreto. A corrosão sob tensão é um problema importante e difícil de resolver para o aço inoxidável austenítico comum.
4. A resistência à corrosão do aço inoxidável 2205 duplex, que é mais comumente usado em muitos meios, é melhor do que a do aço inoxidável austenítico 316L comum, enquanto o aço inoxidável super duplex tem resistência à corrosão extremamente alta. Em alguns meios, como ácido acético e ácido fórmico, pode até substituir o aço inoxidável austenítico de alta liga e até mesmo ligas resistentes à corrosão.
5. Possui boa resistência à corrosão local. Comparado com o aço inoxidável austenítico com o mesmo teor de liga, sua resistência à corrosão por desgaste e resistência à corrosão por fadiga são melhores do que o aço inoxidável austenítico.
6. O coeficiente de expansão linear é inferior ao do aço inoxidável austenítico, próximo ao do aço carbono. É adequado para conexão com aço carbono e tem importante importância na engenharia, como a produção de placas ou revestimentos compósitos.
7. Seja sob condições de carga dinâmica ou estática, possui maior capacidade de absorção de energia que o aço inoxidável austenítico. Isto é para que as peças estruturais possam lidar com acidentes repentinos, como colisões e explosões. O aço inoxidável duplex tem vantagens óbvias e valor de aplicação prática.

Desvantagem do aço inoxidável duplex 2205

Comparado com o aço inoxidável austenítico, as desvantagens do aço inoxidável duplex são as seguintes:

1. A universalidade e versatilidade de aplicação não são tão boas quanto as do aço inoxidável austenítico. Por exemplo, a temperatura de serviço deve ser controlada abaixo de 250 graus Celsius.
2. Sua tenacidade plástica é inferior à do aço inoxidável austenítico, e sua tecnologia de processamento a frio e a quente e desempenho de formação não são tão bons quanto o aço inoxidável austenítico.
3. Existe uma zona frágil de temperatura média, e o sistema de processo de tratamento térmico e soldagem precisa ser estritamente controlado para evitar o aparecimento de fases prejudiciais e danificar o desempenho.

A diferença entre a placa de aço inoxidável duplex 2205 e a placa de aço inoxidável ferrítico 410:As propriedades mecânicas abrangentes são melhores que o aço inoxidável ferrítico, especialmente a resistência plástica, não tão sensível à fragilidade quanto o aço inoxidável ferrítico.

1. Exceto pela resistência à corrosão sob tensão, outras resistências à corrosão local são melhores que o aço inoxidável ferrítico.
2. O desempenho do processo de trabalho a frio e o desempenho da conformação a frio são muito melhores do que o aço inoxidável ferrítico.
3. O desempenho da soldagem também é muito melhor que o do aço inoxidável ferrítico. Geralmente, não há necessidade de pré-aquecimento antes da soldagem e nenhum tratamento térmico após a soldagem.
4. A faixa de aplicação é mais ampla que a do aço inoxidável ferrítico. Comparado com o aço inoxidável ferrítico, as desvantagens do aço inoxidável duplex são as seguintes: O teor de elementos de liga é alto e o preço é relativamente alto. Geralmente, a ferrita não contém níquel.