2205不鏽鋼:複式不鏽鋼-中文百科頻道

發明

瑞典開發了3RE60雙相不鏽鋼之後，又針對油氣工業管線材首先開發出了SAF2205不鏽鋼，納入了ASTMa789、A790、A240、A276等标準，美國牌号為UNSS31803；20世紀80年代後，各國相繼開發類似鋼種，并納入标準。德國有W-Nr.1.4462,DINX2Cr-NiMoN2253,法國有Z2CND22-05-03，瑞典有SS2377，英國有BS318S13等。SAF2205雙相不鏽鋼自70年代後期開始用于油氣管線，這是最早使用在這方面的雙相不鏽鋼，為了改進相平衡和避免有害相的析出，近年從UNSS31803雙相鋼又派生出UNS32205，後者具有更窄的區間，ASTM專門為這兩個鋼制訂了冶金産品有害金屬間相的檢驗标準（ASTMA923-98）。

中國在20世紀80年代也開始研制相當SAF2205不鏽鋼的00Cr22Ni5Mo3N雙相不鏽鋼，它在中性氯化物溶液和H2S中的耐應力腐蝕性能優于304L、316L奧氏體不鏽鋼及18-5Mo型雙相不鏽鋼。可進行冷、熱加工成型，焊接性能良好，該鋼适用作結構材料，是目前世界在雙相不鏽鋼中應用最普遍的牌号。

雙相不鏽鋼2205标準号：ASTMA240/A240M--01雙相不鏽鋼2205合金是由21%鉻,2.5%钼及4.5%鎳氮合金構成的複式不鏽鋼。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雙相不鏽鋼的屈服強度是奧氏體不鏽鋼的兩倍，這一特性使設計者在設計産品時減輕重量，讓這種合金比316，317L更具有價格優勢。這種合金特别适用于-50°F/+600°F溫度範圍内。超出這一溫度範圍的應用，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。

特點：

1.雙相不鏽鋼2205合金與316L和317L奧氏體不鏽鋼相比,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.雙相不鏽鋼2205合金與奧氏體不鏽鋼相比,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合金特别适用于—50°F/+600°F溫度範圍内,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。

化學成分：C≤0.030Mn≤2.00Si≤1.00p≤0.030S≤0.020Cr22.0～23.0Ni4.5～6.5Mo3.0～3.5N0.14～0.20(奧氏體-鐵素體型）

2205雙相鋼

雙相不鏽鋼2205合金是由21%鉻,2.5%钼及4.5%鎳氮合金構成的複式不鏽鋼。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。

一般屬性

2205雙相不鏽鋼是由22%鉻,3%钼及5-6%鎳氮構成的雙相不鏽鋼。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。與316L和317L奧氏體不鏽鋼相比,2205合金在抗點腐蝕及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。

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

·食品加工設備

标準

ASTM/ASME...........A240UNSS32205/S31803

EURONORM...........1.4462X2CrNiMoN22.5.3

AFNOR...................Z3CrNi22.05AZ

DIN.........................W.Nr1.4462

抗腐蝕能力

均勻腐蝕

由于鉻含量（22%），钼（3%）及氮含量（0.18%）,2205的抗腐蝕特性在大多數環境下優于316L和317L。

局部抗腐蝕

2205雙相不鏽鋼中鉻、钼及氮的含量使其在氧化性及酸性的溶液中,對點腐蝕及隙腐蝕具有很強的抵抗能力。

抗應力腐蝕

不鏽鋼的雙相微觀結構有助于提高不鏽鋼的抗應力腐蝕龜裂能力。在一定的溫度、應張力、氧氣及氯化物存在的情況下,奧氏體不鏽鋼會發生氯化物應力腐蝕。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雙相鋼的高強度及抗腐蝕能力使其具有很高的抗腐蝕疲勞強度。加工設備易受腐蝕環境和加載循環的影響，2205的特性非常适合這樣的應用。

結構

2205的化學成分在經過1900°/1922°F(1040°/1080°C)固熔退火處理後,可獲得理想的微觀結構50α/50γ。如果熱處理的溫度高于2000°F,可能會導緻鐵素體成分的增加。像其他的雙相不鏽鋼一樣,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,其析出速度最快。因此,我們需對2205進行試驗，确保無金屬間相，,試驗參考ASTMA923。

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的溫度範圍内進行,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。熱成形進行完後,應立即對其在最低為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,材料應在最低為1900°F的溫度下進行固熔退火,然後迅速冷卻,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合金應在最低為1900°F的溫度下進行退火處理,然後迅速冷卻,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,容易導緻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着關鍵性的作用。

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,以便焊接後,可以保持良好的相位平衡狀态,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;andpaw

2205不鏽鋼

雙相不鏽鋼2205合金是由21%鉻,2.5%钼及4.5%鎳氮合金構成的複式不鏽鋼。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。

特點：

化學成分：C≤0.030Mn≤2.00Si≤1.00p≤0.030S≤0.020Cr22.0～23.0Ni4.5～6.5Mo3.0～3.5N0.14～0.20(奧氏體-鐵素體型）

性能補充：主要成分：22Cr-5.3Ni-3.2Mo-0.16N；各國标準：NAS329J3L、UNSS32205/S31803、DIN/EN1.4462、ASTMA240、ASMESA-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。