ดูเพล็กซ์ 2205 สแตนเลส

แนะนำเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ 2205

ความแข็งแรงของผลผลิตของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ 2205 นั้นมากกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติกธรรมดาถึงสองเท่า

คุณลักษณะนี้ช่วยให้นักออกแบบสามารถลดน้ำหนักเมื่อออกแบบผลิตภัณฑ์ ทำให้โลหะผสมนี้คุ้มค่ากว่า 316 และ 317L

โลหะผสม 2205 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับช่วงอุณหภูมิ -50°F/+600°F สำหรับการใช้งานที่เกินช่วงอุณหภูมินี้ ก็สามารถพิจารณาโลหะผสมนี้ได้ แต่มีข้อจำกัดบางประการ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อนำไปใช้กับโครงสร้างที่เชื่อม

โครงสร้างการใช้งาน การประมวลผล องค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกล ข้อได้เปรียบ ข้อเสีย

แอปพลิเคชันดูเพล็กซ์ 2205

1. ภาชนะรับแรงดัน, ถังเก็บแรงดันสูง, ท่อแรงดันสูง, เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน (อุตสาหกรรมแปรรูปเคมี)
2. ท่อส่งน้ำมันและก๊าซ อุปกรณ์แลกเปลี่ยนความร้อน
3. ระบบบำบัดน้ำเสีย
4. เครื่องแยกประเภทอุตสาหกรรมเยื่อและกระดาษ อุปกรณ์ฟอกขาว ระบบจัดเก็บและแปรรูป
5. เพลาโรตารี ลูกกลิ้งกด ใบมีด ใบพัด ฯลฯ ภายใต้สภาพแวดล้อมที่มีความแข็งแรงสูงและทนต่อการกัดกร่อน
6. กล่องสินค้าของเรือหรือรถบรรทุก
7. อุปกรณ์แปรรูปอาหาร

มาตรฐาน

• ASTM/ASME………..A240 UNS S32205/S31803
• ยูโรนอร์ม………..1.4462 X2CrNiMoN 22.5.3
• อัฟนอร์……………….Z3 CrNi 22.05 AZ
• ดิน…………………….ว. หมายเลข 1.4462

ความต้านทานการกัดกร่อน

การกัดกร่อนสม่ำเสมอ

เนื่องจากปริมาณโครเมียม (22%) โมลิบดีนัม (3%) และปริมาณไนโตรเจน (0.18%) ความต้านทานการกัดกร่อนของ 2205 จึงดีกว่า 316L และ 317L ในสภาพแวดล้อมส่วนใหญ่

ความต้านทานการกัดกร่อนในท้องถิ่น

ปริมาณโครเมียม โมลิบดีนัม และไนโตรเจนในสเตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 ทำให้มีความทนทานสูงต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกในสารละลายออกซิไดซ์และเป็นกรด

ความต้านทานต่อการกัดกร่อนของความเค้น

โครงสร้างจุลภาคแบบสองเฟสของสแตนเลสช่วยปรับปรุงความต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นของสแตนเลส ในสภาวะที่มีอุณหภูมิ ความเครียด ออกซิเจน และคลอไรด์ สเตนเลสออสเทนนิติกจะเกิดการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์ เนื่องจากสภาวะเหล่านี้ควบคุมไม่ได้ง่าย การใช้ 304L, 316L และ 317L จึงถูกจำกัดในเรื่องนี้

ความเมื่อยล้าป้องกันการกัดกร่อน

ความแข็งแรงสูงและความต้านทานการกัดกร่อนของเหล็กดูเพล็กซ์ 2205 ทำให้มีความแข็งแรงเมื่อยล้าจากการกัดกร่อนสูง อุปกรณ์การประมวลผลไวต่อสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและรอบการโหลด และคุณลักษณะของ 2205 มีความเหมาะสมมากสำหรับการใช้งานดังกล่าว

โครงสร้างดูเพล็กซ์ 2205

องค์ประกอบทางเคมีของ 2205 จะได้โครงสร้างจุลภาคในอุดมคติที่ 50 α / 50 γ หลังจากการบำบัดด้วยการอบอ่อนด้วยสารละลาย 1900°/1922°F (1040°/1080°C) หากอุณหภูมิการรักษาความร้อนสูงกว่า 2000°F อาจทำให้องค์ประกอบของเฟอร์ไรต์เพิ่มขึ้น เช่นเดียวกับสเตนเลสดูเพล็กซ์อื่นๆ โลหะผสม 2205 ไวต่อการตกตะกอนของเฟสระหว่างโลหะ เฟสอินเตอร์เมทัลลิกตกตะกอนระหว่าง 1300°F ถึง 1800°F และอัตราการตกตะกอนจะเร็วที่สุดที่ 1600°F ดังนั้นเราจึงต้องทดสอบ 2205 เพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีเฟสระหว่างโลหะ การทดสอบอ้างอิงถึง ASTM A 923

การขึ้นรูปด้วยความร้อน

เราขอแนะนำให้ทำการขึ้นรูปที่อุณหภูมิต่ำกว่า 600°F ให้มากที่สุด ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปร้อน ชิ้นงานทั้งหมดควรได้รับความร้อนโดยรวม และควรดำเนินการในช่วงอุณหภูมิ 1750°F ถึง 2250°F

ล้อแม็ก 2205 มีความอ่อนตัวมากที่อุณหภูมินี้ หากอุณหภูมิสูงเกินไป โลหะผสม 2205 มีแนวโน้มที่จะฉีกขาดจากความร้อน หากต่ำกว่าอุณหภูมินี้ ออสเทนไนต์จะแตกหัก อุณหภูมิต่ำกว่า 1,700°F เฟสระหว่างโลหะจะก่อตัวอย่างรวดเร็วเนื่องจากอิทธิพลของอุณหภูมิและการเสียรูป

หลังจากการขึ้นรูปร้อนเสร็จสิ้น ควรนำไปอบอ่อนด้วยสารละลายของแข็งที่อุณหภูมิต่ำสุด 1900°F และดับลงเพื่อคืนความสมดุลของเฟส ความเหนียว และความต้านทานการกัดกร่อน

เราไม่แนะนำให้คลายเครียด แต่ถ้าคุณต้องทำ วัสดุควรเป็นสารละลายแข็งที่อบอ่อนที่อุณหภูมิต่ำสุด 1900°F จากนั้นจึงทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วและดับน้ำ

ขึ้นรูปเย็น

โลหะผสม 2205 สามารถตัดและขึ้นรูปเย็นได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากโลหะผสม 2205 มีความแข็งแรงและความแข็งสูง จึงจำเป็นต้องขึ้นรูปเย็นมากกว่าเหล็กกล้าออสเทนนิติก เนื่องจากมีความแข็งแรงสูงจึงต้องพิจารณาสปริงแบ็คอย่างเต็มที่

การรักษาความร้อน

ควรอบอ่อนโลหะผสม 2205 ที่อุณหภูมิต่ำสุด 1900°F จากนั้นทำให้เย็นลงอย่างรวดเร็วและดับน้ำ การบำบัดนี้ใช้สำหรับการหลอมสารละลายและบรรเทาความเครียด

หากการรักษาบรรเทาความเครียดดำเนินการที่อุณหภูมิต่ำกว่า 1900°F จะทำให้เกิดการตกตะกอนของเฟสโลหะหรืออโลหะที่เป็นอันตรายได้ง่าย

ความสามารถในการแปรรูป

สำหรับเครื่องมือกลความเร็วสูง อัตราป้อนและความเร็วตัดของโลหะผสม 2205 จะเหมือนกับของ 316L หากใช้มีดคาร์บอน ความเร็วในการตัดจะลดลงประมาณ 20% เมื่อเทียบกับ 316L ประสิทธิภาพของเครื่องจักรและส่วนประกอบต่างๆ มีบทบาทสำคัญที่นี่

งานเชื่อม

ความสามารถในการเชื่อมของโลหะผสม 2205 นั้นดีมาก ประสิทธิภาพที่ต้องการของโลหะผสม 2205 คือโลหะเชื่อมและชิ้นส่วนที่เสื่อมสภาพเนื่องจากความร้อนยังคงรักษาความต้านทานการกัดกร่อน ความแข็งแรง และความเหนียวเช่นเดียวกับโลหะฐาน

การเชื่อม 2205 ไม่ใช่เรื่องยาก แต่ขั้นตอนการเชื่อมจำเป็นต้องได้รับการออกแบบเพื่อให้หลังการเชื่อมสามารถรักษาสมดุลของเฟสที่ดีและหลีกเลี่ยงการตกตะกอนของเฟสโลหะที่เป็นอันตรายหรือเฟสที่ไม่ใช่โลหะ

สามารถเชื่อม 2205 ได้ในอุปกรณ์ต่อไปนี้: GTAW (TIG); GMAW (MIG); SMAW (“แท่ง” อิเล็กโทรด); เลื่อย; เอฟซีดับบลิว; และพาว

คุณสมบัติ:

1. โลหะผสมสแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 เมื่อเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติก 316L และ 317L ประสิทธิภาพที่เหนือกว่า 2205 ในด้านความต้านทานต่อการกัดกร่อนแบบรูพรุนและรอยแยกมีความต้านทานการกัดกร่อนสูง เมื่อเทียบกับออสเทนไนต์ ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำกว่าและ ค่าการนำความร้อนจะสูงกว่า
2. เมื่อเปรียบเทียบกับเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก โลหะผสมดูเพล็กซ์สแตนเลส 2205 มีกำลังรับแรงอัดเป็นสองเท่า เมื่อเทียบกับ 316L และ 317L นักออกแบบสามารถลดน้ำหนักได้ ล้อแม็ก 2205 เหมาะอย่างยิ่งสำหรับช่วงอุณหภูมิ -50°F/+600°F ภายใต้ข้อจำกัดที่เข้มงวด (โดยเฉพาะโครงสร้างแบบเชื่อม) สามารถใช้ที่อุณหภูมิต่ำกว่าได้

องค์ประกอบทางเคมีดูเพล็กซ์ 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. องค์ประกอบทางเคมี (JIS G 4305-005) (wt%)

2. ประสิทธิภาพ (JIS G 4305-2005)

3. คุณสมบัติทางกายภาพ

คุณสมบัติทางกลของดูเพล็กซ์ 2205

ข้อดีของเหล็กดูเพล็กซ์ 2205

1. แผ่นเหล็กสแตนเลส 2205, สแตนเลส 2205, สแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205, วัสดุสแตนเลส 2205 เป็นเกรดสแตนเลสของสวีเดน
   ความแตกต่างระหว่างแผ่นเหล็กสแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 และแผ่นเหล็กสแตนเลสออสเทนนิติก 304
2. ความแข็งแรงของผลผลิตมากกว่าสองเท่าของสเตนเลสออสเทนนิติกธรรมดา และมีข้อกำหนดที่จำเป็นสำหรับการขึ้นรูป
   ความเป็นพลาสติกเพียงพอ ความหนาของผนังถังเก็บหรือภาชนะรับความดันที่ทำจากสเตนเลสดูเพล็กซ์จะน้อยกว่าออสเทนไนต์ที่ใช้กันทั่วไปถึง 30-50% ซึ่งมีประโยชน์ในการลดต้นทุน
3. มีความต้านทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นได้ดีเยี่ยม แม้แต่เหล็กสเตนเลสดูเพล็กซ์ที่มีปริมาณโลหะผสมต่ำที่สุดก็ยังมีความต้านทานต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นได้สูงกว่าสเตนเลสออสเทนนิติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ไอออน การกัดกร่อนจากความเค้นเป็นปัญหาสำคัญที่ยากจะแก้ไขสำหรับสเตนเลสออสเทนนิติกธรรมดา
4. ความต้านทานการกัดกร่อนของสเตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 ซึ่งใช้กันมากที่สุดในสื่อหลายประเภทนั้นดีกว่าสเตนเลสออสเทนนิติก 316L ธรรมดา ในขณะที่สเตนเลสดูเพล็กซ์ซุปเปอร์มีความต้านทานการกัดกร่อนสูงมาก ในตัวกลางบางชนิด เช่น กรดอะซิติก และกรดฟอร์มิก สามารถใช้แทนสเตนเลสออสเทนนิติกอัลลอยด์สูงและแม้แต่โลหะผสมที่ทนต่อการกัดกร่อนได้
5. มีความต้านทานการกัดกร่อนในท้องถิ่นได้ดี เมื่อเปรียบเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติกที่มีปริมาณโลหะผสมเท่ากัน ความต้านทานการกัดกร่อนต่อการสึกหรอและความต้านทานการกัดกร่อนเมื่อยล้าจะดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก
6. ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นต่ำกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก ซึ่งใกล้เคียงกับเหล็กกล้าคาร์บอน เหมาะสำหรับเชื่อมต่อกับเหล็กกล้าคาร์บอนและมีความสำคัญทางวิศวกรรมที่สำคัญ เช่น การผลิตแผ่นคอมโพสิตหรือวัสดุบุผิว
7. ไม่ว่าจะอยู่ภายใต้สภาวะโหลดแบบไดนามิกหรือแบบคงที่ก็ตาม มีความสามารถในการดูดซับพลังงานได้สูงกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเตนิติก สำหรับชิ้นส่วนโครงสร้างเพื่อรับมือกับอุบัติเหตุกะทันหัน เช่น การชนและการระเบิด เหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์มีข้อดีที่ชัดเจนและมีคุณค่าในการใช้งานจริง

ข้อเสียของเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์ 2205

เมื่อเปรียบเทียบกับสเตนเลสออสเทนนิติก ข้อเสียของสเตนเลสดูเพล็กซ์มีดังนี้:

1. ความเป็นสากลและความคล่องตัวในการใช้งานไม่ดีเท่ากับสเตนเลสออสเทนนิติก เช่น อุณหภูมิในการให้บริการต้องควบคุมให้ต่ำกว่า 250 องศาเซลเซียส
2. ความเหนียวของพลาสติกต่ำกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมออสเทนนิติก และเทคโนโลยีการประมวลผลแบบเย็นและร้อนและประสิทธิภาพการขึ้นรูปไม่ดีเท่ากับสเตนเลสออสเทนนิติก
3. มีโซนเปราะอุณหภูมิปานกลาง และต้องมีการควบคุมระบบกระบวนการของการรักษาความร้อนและการเชื่อมอย่างเข้มงวดเพื่อหลีกเลี่ยงการปรากฏตัวของขั้นตอนที่เป็นอันตรายและประสิทธิภาพความเสียหาย

ความแตกต่างระหว่างแผ่นเหล็กสแตนเลสดูเพล็กซ์ 2205 และแผ่นเหล็กสแตนเลสเฟอร์ริติก 410: คุณสมบัติทางกลที่ครอบคลุมดีกว่าเหล็กสแตนเลสเฟอร์ริติก โดยเฉพาะอย่างยิ่งความเหนียวพลาสติก ไม่ไวต่อความเปราะเหมือนเหล็กสแตนเลสเฟอร์ริติก

1. ยกเว้นความต้านทานต่อการกัดกร่อนจากความเค้น ความต้านทานการกัดกร่อนในพื้นที่อื่น ๆ นั้นดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติก
2. ประสิทธิภาพกระบวนการทำงานเย็นและประสิทธิภาพการขึ้นรูปเย็นดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกมาก
3. ประสิทธิภาพการเชื่อมยังดีกว่าเหล็กกล้าไร้สนิมเฟอร์ริติกมาก โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องอุ่นเครื่องก่อนการเชื่อม และไม่มีการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อม
4. ช่วงการใช้งานกว้างกว่าสเตนเลสเฟอร์ริติก เมื่อเปรียบเทียบกับสเตนเลสเฟอร์ริติกแล้ว ข้อเสียของสเตนเลสดูเพล็กซ์มีดังนี้ เนื้อหาของธาตุผสมสูงและราคาค่อนข้างสูง โดยทั่วไปเฟอร์ไรต์ไม่มีนิกเกิล