2205雙相不銹鋼材質(zhì)的特性和應(yīng)用

標(biāo)準(zhǔn)號(hào)： 

ASTM A240/A240M--01 雙相不銹鋼2205合金是由21％鉻,2.5％鉬及4.5％鎳氮合金構(gòu)成的復(fù)式不銹鋼。它具有高強(qiáng)度、良好的沖擊韌性以及良好的整體和局部的抗應(yīng)力腐蝕能力。2205雙相不銹鋼的屈服強(qiáng)度是奧氏體不銹鋼的兩倍，這一特性使設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)減輕重量，讓這種合金比316，317L更具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。這種合金特別適用于-50°F/+600°F 溫度范圍內(nèi)。超出這一溫度范圍的應(yīng)用，也可考慮這種合金，但是有一些限制，尤其是應(yīng)用于焊接結(jié)構(gòu)的時(shí)候。

特點(diǎn)：

1.雙相不銹鋼2205合金與316L和317L奧氏體不銹鋼相比,2205合金在抗斑蝕及裂隙腐蝕方面的性能更優(yōu)越,它具有很高的抗腐蝕能力,與奧氏體相比,它的熱膨脹系數(shù)更低,導(dǎo)熱性更高。 

2.雙相不銹鋼2205合金與奧氏體不銹鋼相比,它的耐壓強(qiáng)度是其兩倍,與316L和317L相比,設(shè)計(jì)者可以減輕其重量。2205合金特別適用于—50°F/+600°F溫度范圍內(nèi),在嚴(yán)格限制的情況下(尤其對(duì)于焊接結(jié)構(gòu)),也可以用于更低的溫度。

化學(xué)成分：C≤0.030 Mn≤2.00 Si≤1.00 p≤0.030 S≤0.020 Cr 22.0～23.0 Ni 4.5～6.5 Mo3.0～3.5 N0.14～0.20(奧氏體-鐵素體型） 

2205雙相鋼 　

雙相不銹鋼2205合金是由21%鉻,2.5%鉬及4.5%鎳氮合金構(gòu)成的復(fù)式不銹鋼。它具有高強(qiáng)度、良好的沖擊韌性以及良好的整體和局部的抗應(yīng)力腐蝕能力。 

與316L和317L奧氏體不銹鋼相比,2205合金在抗點(diǎn)腐蝕及隙腐蝕方面的性能更優(yōu)越,它具有很高的抗腐蝕能力,與奧氏體相比,它的熱膨脹系數(shù)更低,導(dǎo)熱性更高。 　

應(yīng)用領(lǐng)域

· 壓力器皿、高壓儲(chǔ)藏罐、高壓管道、熱交換器(化學(xué)加工工業(yè))。 　　

· 石油天然氣管道、熱交換器管件。 　　

· 污水處理系統(tǒng)。 　　

· 紙漿和造紙工業(yè)分類器、漂白設(shè)備、貯存處理系統(tǒng)。 　

· 高強(qiáng)度耐腐蝕環(huán)境下的回轉(zhuǎn)軸、壓榨輥、葉片、葉輪等。 　

· 輪船或卡車的貨物箱 　　

· 食品加工設(shè)備

標(biāo)準(zhǔn)

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

抗腐蝕能力 　

均勻腐蝕由于鉻含量（22%），鉬（3%）及氮含量（0.18%）,2205的抗腐蝕特性在大多數(shù)環(huán)境下優(yōu)于316L和317L。

局部抗腐蝕 　

鑫匯鋼聯(lián)生產(chǎn)的2205雙相不銹鋼中鉻、鉬及氮的含量使其在氧化性及酸性的溶液中, 對(duì)點(diǎn)腐蝕及隙腐蝕具有很強(qiáng)的抵抗能力。 

抗應(yīng)力腐蝕 　

不銹鋼的雙相微觀結(jié)構(gòu)有助于提高不銹鋼的抗應(yīng)力腐蝕龜裂能力。在一定的溫度、應(yīng)張力、氧氣及氯化物存在的情況下,奧氏體不銹鋼會(huì)發(fā)生氯化物應(yīng)力腐蝕。由于這些條件不易控制，因此304L、316L和317L的使用在這方面受到限制。 

抗腐蝕疲勞 

2205雙相鋼的高強(qiáng)度及抗腐蝕能力使其具有很高的抗腐蝕疲勞強(qiáng)度。加工設(shè)備易受腐蝕環(huán)境和加載循環(huán)的影響，2205的特性非常適合這樣的應(yīng)用。

結(jié)構(gòu)

2205 的化學(xué)成分在經(jīng)過(guò)1900°/1922°F (1040°/1080°C)固熔退火處理后,可獲得理想的微觀結(jié)構(gòu)50 α / 50 γ 。如果熱處理的溫度高于2000°F ,可能會(huì)導(dǎo)致鐵素體成分的增加。像其他的雙相不銹鋼一樣,2205 合金易受金屬間相析出的影響。金屬間相在1300°F和1800°F之間析出,在1600°F溫度下,其析出速度快。因此,我們需對(duì)2205 進(jìn)行試驗(yàn)，確保無(wú)金屬間相，,試驗(yàn)參考ASTM A 923。 

力學(xué)性能 

室溫下的屈服強(qiáng)度為450MPa，抗拉強(qiáng)度為620MPa，延伸率為25%。 　

加工

熱成形我們建議成形應(yīng)盡量在600°F 溫度以下進(jìn)行。在進(jìn)行熱成形處理時(shí),整個(gè)工件應(yīng)整體受熱,應(yīng)在1750°F 到2250°F 的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,2205 合金在此溫度下非常柔軟。如果溫度過(guò)高,2205合金易于熱撕裂。如果低于此溫度,奧氏體就會(huì)發(fā)生斷裂。低于1700°F時(shí),由于溫度和形變的影響,金屬間相會(huì)很快形成。熱成形進(jìn)行完后,應(yīng)立即對(duì)其在低為1900°F 的溫度下進(jìn)行固熔退火,并進(jìn)行淬火來(lái)還原其相位平衡、韌性及抗腐蝕能力。我們不建議進(jìn)行應(yīng)力消除,但如果必須這樣做,材料應(yīng)在低為1900°F 的溫度下進(jìn)行固熔退火,然后迅速冷卻,進(jìn)行水淬火。 　　

冷成形 　

2205 合金可以進(jìn)行切割和冷成形。然而,由于2205 合金自身的高強(qiáng)度及硬度,它比奧氏體鋼鐵更需要進(jìn)行冷成形,也正因?yàn)樗母邚?qiáng)度,要充分考慮到回彈的因素。 　　

 熱處理

2205 合金應(yīng)在低為1900°F 的溫度下進(jìn)行退火處理，然后迅速冷卻,進(jìn)行水淬火。這項(xiàng)處理應(yīng)用于固熔退火及應(yīng)力解除。應(yīng)力解除處理如在低于1900°F 的溫度下進(jìn)行,容易導(dǎo)致有害的金屬或非金屬相位的析出。 　

機(jī)械切削性 

在高速的機(jī)床上,2205 合金的進(jìn)給率和切削速度和316L 是一樣的。如果采用炭化刀,切割速度與316L 相比降低了大約20%,機(jī)器設(shè)備及其部件的性能在此起著關(guān)鍵性的作用。 　

焊接 

2205 合金的焊接性很好。2205 合金所要達(dá)到的性能為焊接金屬和熱變質(zhì)部分仍然保持和基底金屬同樣的抗腐蝕能力、強(qiáng)度及韌性。2205 的焊接難度不大,但需設(shè)計(jì)其焊接程序,以便焊接后,可以保持良好的相位平衡狀態(tài),避免有害的金屬相位或非金屬相位的析出。2205 可在以下設(shè)備中進(jìn)行焊接: GTAW (TIG); GMAW (MIG); SMAW (“stick” electrode);SAW; FCW; and PAW