2205 Duplex nerđajući čelik (UNS S32205): mjerilo za čvrstoću i otpornost na koroziju

Šta čini 2205 referentnom ocjenom za dupleks

2205 duplex nerđajući čelik, UNS S32205, je najšire specificirana dupleks klasa na svetu. Ime mu potiče od nominalnog sastava: oko 22% hroma, 5% nikla i 3% molibdena, sa oko 0,17% azota. Mikrostruktura je uravnotežena dvofazna-mješavina od otprilike 50% austenita i 50% ferita, i upravo ta ravnoteža proizvodi karakteristike koje definišu kvalitetu: minimalnu granicu tečenja od 450 MPa - otprilike dvostruko veću od 304 ili 316L - otpornosti na - - otpornost u kombinaciji sa kloridom31 u kombinaciji sa kloridom3.

Visoka čvrstoća omogućava dizajnerima da smanje debljinu presjeka u posudama pod pritiskom i cjevovodima, štedeći težinu materijala i troškove, dok otpornost na koroziju eliminira potrebu za premazima ili oblogama koje bi zahtijevali ugljični čelik. Klasa je definirana u ASTM A240 (ploča, lim i traka), A789/A790 (cijev i cijevi), A182 (otkovci) i A928 (zavarene cijevi).

Hemijski sastav prema ASTM A240

Azot je neophodan: jača austenitnu fazu, povećava granicu popuštanja i snažno doprinosi otpornosti na udubljenje. Ekvivalentni broj otpornosti na piting, PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N, obično je 35 ili veći za 2205.

Mehanička svojstva

Otpornost na pucanje od korozije pod naponom hloridom

Kloridno naprezanje korozivno pucanje je dominantan način loma austenitnih nehrđajućih čelika pod vlačnim naprezanjem u toplim hloridnim okruženjima. Feritna faza duplexa 2205 je inherentno vrlo otporna na ovaj mehanizam, a dvofazna struktura otežava širenje pukotine: pukotina koja počinje u jednoj fazi se više puta otupljuje ili skreće na granicama faze i zaustavlja. Zbog toga je 2205 standardni materijal za sisteme za hlađenje morske vode, rasoline naftnih polja, postrojenja za desalinizaciju i hemijske procesne tokove koji sadrže hloride, gdje bi 304 ili 316L puknuo ili ispao u jamu u kratkom vijeku trajanja.

Zavarivanje 2205 Ispravno

Uspješno zavarivanje 2205 ovisi o očuvanju ravnoteže faza blizu 50/50 u zoni zavara i toplinski{3}}zahvaćenoj zoni. Pravila su stroga: koristite preko{5}}legirane punilice kao što je ER2209 (AWS A5.9) za kompenzaciju gubitka azota i promoviranje reformacije austenita; kontrolirajte unos topline tako da se zavar dovoljno brzo hladi kako bi se izbjegao višak ferita; i održavati međuprolaznu temperaturu ispod 150 stepeni. Prekomjeran unos topline ili sporo hlađenje promoviše krhke intermetalne faze kao što su sigma i chi i prekomjerni ferit, koji uništavaju žilavost i otpornost na koroziju. Kvalificirani postupci zavarivanja i kontrolirana radna praksa su neophodni; ne smiju se koristiti standardni austenitni postupci i punila.

S32205 vs S31803: Što se promijenilo

Raniji dupleks razred S31803 dozvoljavao je širi raspon sastava: 21,0–23,0% hroma, 2,5–3,5% molibdena i 0,08–0,20% azota. S32205 ih zateže na 22,0–23,0% hroma, 3,0–3,5% molibdena i 0,14–0,20% azota, garantujući viši kraj raspona svojstava. S32205 materijal također ispunjava zahtjeve S31803, ali obrnuto nije uvijek tačno. Potvrde mlina treba provjeriti da bi se potvrdilo koji je UNS broj naveden.

Primjene i ekonomska prednost

Cisterne za kemikalije, rezervoari za skladištenje i procesni cjevovodi u servisu klorida

Sistemi za hlađenje morskom vodom, vodovi protivpožarne vode i postrojenja za desalinizaciju

Oprema za proizvodnju nafte i plina, cjevovodi i separacijske posude

Digestori pulpe i oprema za izbjeljivanje

Offshore platforme i podmorske komponente

U odnosu na 316L, udvostručena granica popuštanja omogućava tanje zidove koji često nadoknađuju višu cijenu legure. U odnosu na ugljični čelik sa oblogama ili premazima, 2205 uklanja rizike kvara obloge, zastoja u inspekciji i ponovnog premaza, dajući niže ukupne troškove vlasništva tokom vijeka trajanja opreme.

Često postavljana pitanja

Šta 2205 znači u nazivu razreda?

Naziv odražava nominalni sastav: oko 22% hroma, 5% nikla, sa 3% molibdena i 0,17% azota kao balans sistema legure. UNS oznaka je S32205.

Kolika je granica tečenja 2205?

Minimalna granica tečenja je 450 MPa (65 ksi) po ASTM A240, otprilike dvostruko više od 205 MPa od 304 ili 316L. Ovo je svojstvo koje pokreće{7}}debljinu zida i uštedu težine u opremi pod pritiskom.

Zašto je 2205 otporan na pucanje hloridnim stresom?

Feritna faza je sama po sebi otporna na SCC, a dvofazna mikrostruktura skreće i zaustavlja pukotine na granicama faza. Austenitnim slojevima nedostaje ova barijera i pucaju transgranularno pod hloridnim stresom.

Koji dodatni metal se koristi za zavarivanje 2205?

Preko{0}}legirana ER2209 punila (AWS A5.9) je standardna, koja nanosi metal šava sa blagim viškom austenita i kompenzuje gubitak azota tokom zavarivanja. Interpass temperatura mora ostati ispod 150 stepeni.

Koja je razlika između S32205 i S31803?

S32205 je moderna, zategnuta verzija duplex klase sa hromom 22,0–23,0%, molibdenom 3,0–3,5% i azotom 0,14–0,20%, što garantuje veći PREN i čvrstoću. S31803 omogućava šire, niže opsege; S32205 ispunjava zahtjeve S31803, ali ne i obrnuto.

Može li se 2205 koristiti na niskim temperaturama?

2205 se generalno ne preporučuje ispod oko -50 stepeni bez provere udarne žilavosti, jer feritna faza može postati krhka na niskim temperaturama. Za kriogenu upotrebu, austenitne klase se obično navode umjesto toga.