雙相不銹鋼2205
雙相不銹鋼2205標準號： ASTM A240/A240M--01 雙相不銹鋼2205合金是由22%鉻,2.5%鉬及4.5%鎳氮合金構成的復式不銹鋼。它具有高強度、良好的沖擊韌性以及良好的整體和局部的抗應力腐蝕能力。2205雙相不銹鋼的屈服強度是奧氏體不銹鋼的兩倍，這一特性使設計者在設計產品時減輕重量，讓這種合金比316，317L更具有價格優勢。這種合金特別適用于-50°F/+600°F 溫度范圍內。超出這一溫度范圍的應用，也可考慮這種合金，但是有一些限制，尤其是應用于焊接結構的時候。
化學成分
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）
性能補充：主要成分：22Cr-5.3Ni-3.2Mo-0.16N；各國標準：NAS 329J3L、UNS S32205/S31803、DIN/EN 1.4462、ASTM A240、ASME SA-240；機械性能：抗拉強度：σb≥640Mpa；延伸率：δ≥25%；典型工況：20%稀硫酸，60℃以下，年腐蝕率<0.1mm；配套焊絲：ER2209。
特點：
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,它的熱膨脹系數更低,導熱性更高。
2.雙相不銹鋼2205合金與奧氏體不銹鋼相比,它的耐壓強度是其兩倍,與316L和317L相比,設計者可以減輕其重量。2205合金特別適用于—50°F/+600°F溫度范圍內,在嚴格限制的情況下(尤其對于焊接結構),也可以用于更低的溫度。
應用領域
· 壓力器皿、高壓儲藏罐、高壓管道、熱交換器(化學加工工業)。
· 石油天然氣管道、熱交換器管件。
· 污水處理系統。
· 紙漿和造紙工業分類器、漂白設備、貯存處理系統。
· 高強度耐腐蝕環境下的回轉軸、壓榨輥、葉片、葉輪等。
· 輪船或卡車的貨物箱
加工
熱成形
我們建議成形應盡量在600°F 溫度以下進行。在進行熱成形處理時,整個工件應整體受熱,應在1750°F 到2250°F 的溫度范圍內進行,2205 合金在此溫度下非常柔軟。如果溫度過高,2205合金易于熱撕裂。如果低于此溫度,奧氏體就會發生斷裂。低于1700°F時,由于溫度和形變的影響,金屬間相會很快形成。熱成形進行完后,應立即對其在*低為1900°F 的溫度下進行固熔退火,并進行淬火來還原其相位平衡、韌性及抗腐蝕能力。我們不建議進行應力消除,但如果必須這樣做,材料應在*低為1900°F 的溫度下進行固熔退火,然后迅速冷卻,進行水淬火。
冷成形
2205 合金可以進行切割和冷成形。然而,由于2205 合金自身的高強度及硬度,它比奧氏體鋼鐵更需要進行冷成形,也正因為它的高強度,要充分考慮到回彈的因素。
熱處理
2205 合金應在*低為1900°F 的溫度下進行退火處理,然后迅速冷卻,進行水淬火。這項處理應用于固熔退火及應力解除。應力解除處理如在低于1900°F 的溫度下進行,容易導致有害的金屬或非金屬相位的析出。
機械切削性
在高速的機床上,2205 合金的進給率和切削速度和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%,機器設備及其部件的性能在此起著關鍵性的作用。
焊接
2205 合金的焊接性很好。2205 合金所要達到的性能為焊接金屬和熱變質部分仍然保持和基底金屬同樣的抗腐蝕能力、強度及韌性。2205 的焊接難度不大,但需設計其焊接程序,以便焊接后,可以保持良好的相位平衡狀態,避免有害的金屬相位或非金屬相位的析出。2205 可在以下設備中進行焊接: GTAW (TIG); GMAW (MIG); SMAW (“stick” electrode);SAW; FCW; and PAW。
雙相2205不銹鋼板與奧氏體304不銹鋼板的區別
1)屈服強度比普通奧氏體不銹鋼高一倍多，且具有成型需要的
足夠的塑韌性。采用雙相不銹鋼制造儲罐或壓力容器的壁厚要比常用的奧氏體減少30-50%，有利于降低成本。
2)具有優異的耐應力腐蝕破裂的能力，即使是含合金量*低的雙相不銹鋼也有比奧氏體不銹鋼更高的耐應力腐蝕破裂的能力，尤其在含氯離子的環境中。應力腐蝕是普通奧氏體不銹鋼難以解決的突出問題。
3)在許多介質中應用*普遍的2205雙相不銹鋼的耐腐蝕性優于普通的 316L奧氏體不銹鋼，而超級雙相不銹鋼具有極高的耐腐蝕性，再一些介質中，如醋酸，甲酸等甚至可以取代高合金奧氏體不銹鋼，乃至耐蝕合金。
4)具有良好的耐局部腐蝕性能，與合金含量相當的奧氏體不銹鋼相比，它的耐磨損腐蝕和疲勞腐蝕性能都優于奧氏體不銹鋼。
5)比奧氏體不銹鋼的線膨脹系數低，和碳鋼接近，適合與碳鋼連接，具有重要的工程意義，如生產復合板或襯里等。
6)不論在動載或靜載條件下，比奧氏體不銹鋼具有更高的能量吸收能力，這對結構件應付突發事故如沖撞，爆炸等，雙相不銹鋼優勢明顯，有實際應用價值。
缺點
與奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的缺點如下：
1)應用的普遍性與多面性不如奧氏體不銹鋼，例如其使用溫度必須控制在250攝氏度以下。
2)其塑韌性較奧氏體不銹鋼低，冷，熱加工工藝和成型性能不如奧氏體不銹鋼。
3)存在中溫脆性區，需要嚴格控制熱處理和焊接的工藝制度，以避免有害相的出現，損害性能。
雙相2205不銹鋼板與鐵素體410不銹鋼板的區別：
1)綜合力學性能比鐵素體不銹鋼好，尤其是塑韌性，不象鐵素體不銹鋼那樣對脆性敏感。
2)除耐應力腐蝕性能外，其他耐局部腐蝕性能都優于鐵素體不銹鋼。
3)冷加工工藝性能和冷成型性能遠優于鐵素體不銹鋼。
4)焊接性能也遠優于鐵素體不銹鋼，一般焊前不需預熱，焊后不需熱處理。
5)應用范圍較鐵素體不銹鋼寬。 與鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼的缺點如下： 合金元素含量高，價格相對高，一般鐵素體不含鎳。
