復(fù)合式不銹鋼2205
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2205不銹鋼2205合金是由22%鉻,3%鉬及5-6%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不銹鋼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。
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,故其成本也更低。這種合金特別適用于—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。
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
一般腐蝕
由于其較高的鉻鉬及氮含量,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
2205中鉻、鉬及氮的含量使其在腐蝕性及酸性的溶液中, 對(duì)銹斑及裂隙腐蝕具有很強(qiáng)的抵抗能力。
在含2000ppm 氯化物的硫磺酸溶液中等腐蝕曲線4 mpy (0.1 mm/yr)
抗應(yīng)力腐蝕
不銹鋼的復(fù)式微觀結(jié)構(gòu)有助于提高其抗應(yīng)力裂隙腐蝕的能力。在一定的溫度、壓強(qiáng)、氧氣及氯化物存在的情況下,氯化物應(yīng)力腐蝕的現(xiàn)象會(huì)發(fā)生。因?yàn)檫@些條件不宜控制。304L、316L和317L的使用在這方面受到限制。
疲勞強(qiáng)度腐蝕
2205 合金的高強(qiáng)度及抗腐蝕能力使其具有很高的抗腐蝕抗疲勞強(qiáng)度。主要應(yīng)用于具有較強(qiáng)腐蝕性的環(huán)境中。
采用AvestaPolarit 蝕損電池測(cè)得1M NaCl 中蝕損臨界溫度。
在10% FeCl3·6H2O中的裂縫腐蝕臨界溫度
結(jié)構(gòu)
2205 的化學(xué)成分在經(jīng)過(guò)1040°/1080°C固熔退火處理后,理想的微觀結(jié)構(gòu)為50 α / 50 γ 。
如果熱處理的溫度高于2000°F ,可能會(huì)導(dǎo)致鐵酸鹽成分的增加。
像其他的復(fù)式不銹鋼一樣,2205不銹鋼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,其析出速度最快。因此,我們需對(duì)2205 進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)參考ASTM A 923。
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)其在最低為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)力解除,但如果必須這樣做,材料應(yīng)在最低為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不銹鋼合金可以進(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)在最低為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不銹鋼合金的進(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不銹鋼合金的焊接性很好。2205不銹鋼合金所要達(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不銹鋼的焊接難度不大,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.
與316L和317L奧氏體不銹鋼相比,2205不銹鋼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。
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,故其成本也更低。這種合金特別適用于—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。
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
一般腐蝕
由于其較高的鉻鉬及氮含量,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
2205中鉻、鉬及氮的含量使其在腐蝕性及酸性的溶液中, 對(duì)銹斑及裂隙腐蝕具有很強(qiáng)的抵抗能力。
在含2000ppm 氯化物的硫磺酸溶液中等腐蝕曲線4 mpy (0.1 mm/yr)
抗應(yīng)力腐蝕
不銹鋼的復(fù)式微觀結(jié)構(gòu)有助于提高其抗應(yīng)力裂隙腐蝕的能力。在一定的溫度、壓強(qiáng)、氧氣及氯化物存在的情況下,氯化物應(yīng)力腐蝕的現(xiàn)象會(huì)發(fā)生。因?yàn)檫@些條件不宜控制。304L、316L和317L的使用在這方面受到限制。
疲勞強(qiáng)度腐蝕
2205 合金的高強(qiáng)度及抗腐蝕能力使其具有很高的抗腐蝕抗疲勞強(qiáng)度。主要應(yīng)用于具有較強(qiáng)腐蝕性的環(huán)境中。
采用AvestaPolarit 蝕損電池測(cè)得1M NaCl 中蝕損臨界溫度。
在10% FeCl3·6H2O中的裂縫腐蝕臨界溫度
結(jié)構(gòu)
2205 的化學(xué)成分在經(jīng)過(guò)1040°/1080°C固熔退火處理后,理想的微觀結(jié)構(gòu)為50 α / 50 γ 。
如果熱處理的溫度高于2000°F ,可能會(huì)導(dǎo)致鐵酸鹽成分的增加。
像其他的復(fù)式不銹鋼一樣,2205不銹鋼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,其析出速度最快。因此,我們需對(duì)2205 進(jìn)行試驗(yàn),試驗(yàn)參考ASTM A 923。
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)其在最低為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)力解除,但如果必須這樣做,材料應(yīng)在最低為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不銹鋼合金可以進(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)在最低為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不銹鋼合金的進(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不銹鋼合金的焊接性很好。2205不銹鋼合金所要達(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不銹鋼的焊接難度不大,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.
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