双相不锈钢2205
标准号: ASTM A240/A240M--01
双相不锈钢2205合金是由21%铬,2.5%钼及4.5%镍氮合金构成的复式不锈钢。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。
特点:
1.双相不锈钢2205合金与316L和317L奥氏体不锈钢相比,2205合金在抗斑蚀及裂隙腐蚀方面的性能更优越,它具有很高的抗腐蚀能力,与奥氏体相比,它的热膨胀系数更低,导热性更高。
2.双相不锈钢2205合金与奥氏体不锈钢相比,它的耐压强度是其两倍,与316L和317L相比,设计者可以减轻其重量。2205合金特别适用于—50°F/+600°F温度范围内,在严格限制的情况下(尤其对于焊接结构),也可以用于更低的温度。
化学成分: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(奥氏体-铁素体型) [1][2]
双相不锈钢的性能特点介绍
1. 双相不锈钢:是奥氏体和铁素体共存相比例约各占一半的不锈钢,简称双相钢。早先有的称“二重钢”,也有叫“复相钢”。实际相比例是铁素体占45~55%,相应奥氏体占55~45%。它综合了许多铁素体和奥氏体最有益的性能,显示了独特的有别于常规用不锈钢的特性。
2. 使用场合:一般使用在含Cl-介质,中温的场合。尿素级双相钢已在日本东洋公司ACES尿素工艺流程的设备上使用。
3. 独特的习性:
(1) 与316L型的奥氏体不锈钢相比:
a.具有良好的耐应力腐蚀破裂性能。
b. 具有良好的耐孔蚀,耐缝隙腐蚀性。
c.强度高,韧性低。
(2)焊接性能良好。
(3)线热膨胀系数低,与碳素钢相近。
(4)几个温度区呈现脆化,有σ,α,χ等相析出。
4. 独特习性与冷热成形的工艺对策
习性与影响 对策与工艺
A、强度高,表面应力大。
成形作用力大,表面缺陷诱发开裂;一半铁素体相,冷成形仍具有方向性成形后直边余量不等。 a、下料尺寸比常规不锈钢略大,表面作放射性抛光;增加压边接触面,在加大副油缸压力的同时,坯料滑移阻滞增大,簿壁封头不易产生鼓包,也弥补成形余量不均造成的切割量不足。
B、强度高,回弹大。
封头成型后直边外倾超标 压鼓成形时难以变形。 b、坏料在封头小r区或整个坯料预热后成型,预热温度应有所控制。封头成形后直边端部先不切割,将直边部位热处理定形后再切割。
C、冷作硬化倾向强烈。
成型变形率受限制,否则将开裂。 c多次成型封头,中间增加热处理工序,热处理前应清洗工件。
D、4750C左右的脆化区。
在此温度加工将使材料开裂。 d、 4750C脆化会在3500C~5250C 出现,热成型严格禁止在此温度区内作业。
E、散热快,9500C左右有脆化区。
坯料加热出炉温度下降迅速,很快到达脆化区。 e、坯料加热和冲压力,用“三明治”的“夹板”式进行,出炉至冲压应尽量缩短时间,封头成形后脱模不低于9500C
F、热成形会失去各占一半的相平衡。
影响耐腐蚀性能。 f、热成形后应固溶热处理,加热最高温度有上限,急冷时间尽量缩短,如封头有开孔,应开孔后固溶。如无开孔,应增加排汽装置。
G、线热膨胀系数与碳钢相近。 G、热压模具间隙等同碳素钢要求。
5.订购双相不锈钢钢板时应注意的事项:
(1) 板材应经固溶处理,质保书中应有加热温度和冷却方式,不能用“迅速冷却”这类含糊的词语表达,这点很重要,最好明确说明“固溶水淬”,国外订货往往如此。
(2) 订货时应考虑把Ni适当提高到中上限水平。同时要综合考虑Ni、N关系,因为它们都是奥氏体形成元素,如果Ni,N都在上限,可能导致奥氏体相数量过高,影响耐SCC的性能。
(3)力学性能中,屈服点不能过高,硬度不能超标,否则给冷成形带来困难。
(4) 中国GB150-1998规定双相钢的伸长率应不小于25%.
双相不锈钢2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的化学成份%
牌号 C
≤ Mn
≤ P
≤ S
≤ Si
≤ Ni Cr Mo N
2205 0.030 2.0 0.03 0.02 1.0 4.5-6.5 21-23 2.5-3.5 0.08-0.2
双相不锈钢2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的机械性能
牌号 温度/状态 屈服强度σb
≥(ksi) 抗拉强度 σ0.2
≥(ksi) 伸长率 δ
标距2in或50mm(或4D),≥,%
2205的板 70ºC/退火 75 105 35
2205的板 200ºC/退火 50 90
2205的板 400ºC/退火 45 80
2205的板 600ºC/退火 40 79
00Cr15Ni60Mo16W4(哈氏C)、蒙耐尔(Monel、0Ni70Cu30Mn
双相不锈钢2205是一种铁素体-奥氏不锈钢。它综合了铁素体和奥氏体最有益的性能,具有很好的抗氯离子应力腐蚀开裂,比317L有更好的抗氯离子点蚀和缝隙腐蚀能力,很好的抗普通腐蚀的能力,很好的抗硫化物应力腐蚀能力。
由于该钢铬和钼的含量都很高,因此具有极好的抗点腐蚀和均匀腐蚀的能力。双相头微组织保证了该钢具有很高的抗应力腐蚀破裂的能力,同时机械强度也很高。
应用领域:造纸工业设备,食品工业加工设备,火电厂烟气脱硫设备,海上石油平台(热交换器管,水处理和供水系统,消防系统,喷水系统,稳水系统),脱盐(淡化)设备(Ro设备中的高压管,海水管)等特殊化工环境设备,油田管道和设备,其他化工设备。
S31803(F51/SAF 2205)双相不锈钢管性能
2205 合金( UNS S32305/S31803 )是由22%铬,3%钼及5-6%镍氮合金构成的复 式不锈钢。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗协强腐蚀能力。
与316L 和317L 奥氏体不锈钢相比,2205 合金在抗蚀损斑及裂缝方面的性能 更优越,它具有很高的抗腐蚀能力,与奥氏体相比,它的热膨胀系数更低,导热性更高。
应用领域:
压力器皿、高压储藏罐、高压管道、热交换器(化学加工工业)。
石油天然气管道、热交换器管件等耐海水耐高温浓硝酸的热交换器和冷凝器及配件。
污水处理系统
主要特性:具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部抗应力腐蚀能力。
用途举例:生产纯碱用的海水热交换器,炼油厂加氢裂化塔的、化肥厂的换热器等