2205 合金( UNS S32305/S31803 )是由22%鉻,3%鉬及5-6%鎳氮合金構(gòu)成的雙相不銹鋼。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強(qiáng)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。
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,其成本也更低。
2205雙相不銹鋼是由22%鉻,3%鉬及5-6%鎳氮構(gòu)成的雙相不銹鋼。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。
2205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。
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
2205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。
在含2000ppm 氯化物的硫酸溶液中的腐蝕曲線4 mpy (0.1 mm/yr)
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 合金的高強(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。
采用AvestaPolarit 蝕損電池測(cè)得1M NaCl 中蝕損臨界溫度。
在10% FeCl3?6H2O中的隙腐蝕臨界溫度
濕處理磷酸中的均勻腐蝕
腐蝕率, ipy | ||||||||
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等級(jí) | 溶液A, 140°F | 溶液B, 120°F | ||||||
2205 | 3.1 | 3.9 | ||||||
316L | >200 | >200 | ||||||
904L | 47 | 6.3 | ||||||
成份, wt% | ||||||||
P2O5 | HCl | HF | H2SO4 | Fe2O3 | Al203 | SiO2 | CaO | MgO |
Sol A 54.0 | 0.06 | 1.1 | 4.1 | 0.27 | 0.17 | 0.10 | 0.20 | 0.70 |
Sol B 27.5 | 0.34 | 1.3 | 1.72 | 0.4 | 0.001 | 0.3 | 0.02 | — |
抗應(yīng)力開(kāi)裂性腐蝕
Boiling | Wick | Boiling | |
---|---|---|---|
等級(jí) | 42% MgCl2 | Test | 25% NaCl |
2205 | F | P | P |
254 SMO? | F | P | P |
Type 316L | F | F | F |
Type 317L | F | F | F |
Alloy 904L | F | P or F | P or F |
Alloy 20 | F | P | P |
室溫下機(jī)械特性
ASTM A 240 | Typical | |
---|---|---|
屈服強(qiáng)度 0.2%, ksi | 65 min. | 74 |
耐壓強(qiáng)度, ksi | 90 min. | 105 |
延展率, % | 25 min. | 30 |
硬度 | 32 max. | 19 |
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)力消除,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。
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。
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。
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,切標(biāo)簽管理割速度與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。
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
中外不銹鋼牌號(hào)對(duì)照表 | ||||||||||||||
中 國(guó) GB/T,YB | 美國(guó) ASTM | 瑞典 SIS | 日 本 JIS | 德國(guó) DIN EN | 法國(guó) NFEN | 俄羅斯 TOCT | ||||||||
00Cr22Ni5Mo3N | 00Cr22Ni5Mo3N | 2205 | DP8 | W.Nr.1.4462 | UR45N | |||||||||
00Cr23Ni4N | SAF2304 | 2304 | DP11 | W.Nr.1.4362 | UR35N | |||||||||
00Cr25Ni7Mo4N | UNS S32750 | 2507 | UR47N+ | W.Nr.1.4410 | ||||||||||
00Cr21NiN | LDX2101 | LDX2101 | LC21CrNiN(1.4162) | |||||||||||
化 學(xué) 成 分 ( % ) | ||||||||||||||
牌號(hào) | 碳C | 硅Si | 錳Mn | 鉻Cr | 氮N | 磷P | 硫S | 鎳 N i | ||||||
2205 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤2.00 | 22.00~23.00 | ≤0.16 | ≤0.030 | ≤0.020 | 4.5~6.5 | ||||||
2304 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤2.50 | 21.50~24.50 | 0.05~0.60 | ≤0.040 | ≤0.030 | 3.00~5.50 | ||||||
2507 | ≤0.030 | ≤0.080 | ≤1.20 | 24.00~26.00 | 0.24~0.32 | ≤0.035 | ≥0.02 | 6.00~8.00 | ||||||
LDX2101 | ≤0.030 | ≤1.00 | ≤5.00 | 21.00~22.00 | ≤0.22 | ≤0.040 | ≤0.030 | 1.35~1.70 | ||||||
機(jī)械性能(最小值) | ||||||||||||||
牌號(hào) | 抗拉強(qiáng)度 Rm N/mm2 | 屈服強(qiáng)度 RP0.2N/mm2 | 伸長(zhǎng)率 A5% | 硬度 HB | ||||||||||
2205 | 620 | 450 | 25 | ≤290 | ||||||||||
2304 | 600 | 400 | 25 | |||||||||||
2507 | 800 | 550 | 15 | ≤310 | ||||||||||
LDX2101 | 700 | 530 | 30 | ≤290 |