2205双相不锈钢无缝管生产厂家
产品名称
2205双相不锈钢无缝管 专业生产制造厂家:浙江不锈钢管集团有限公司!
产品介绍
【一】 生产规格(mm):Ø6×1~530×20(可按客户要求定做)
【二】 成品长度(m):5—7(可按客户要求定做)
【三】 产品材质:2205(00Cr22Ni5Mo3N)
【四】 理论重量(kg/m):双相不锈钢管 W=0.02491*S*(D-S)
2205简介
2205是一种加N双相不锈钢。N的加入明显地改善了2205的耐腐蚀性能,尤其是焊接的情况。ASTM标准对2205
双相钢的含N量要求是0.08-0.2%,Cr、Mo、Ni的含量也有要求,所以2205双相钢的点蚀当量PREN值达到了35.8,
进一步提高了耐蚀性能。
2205双相不锈钢是由22%铬,3%钼及5-6%镍氮构成的双相不锈钢。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体
和局部的抗应力腐蚀能力。
与316L和317L奥氏体不锈钢相比,2205合金在抗点腐蚀及隙腐蚀方面的性能更优越,它具有很高的抗腐蚀能力,与奥氏
体相比,它的热膨胀系数更低,导热性更高。
2205的屈服强度是奥氏体不锈钢的两倍,这一特性使设计者在设计产品时减轻重量,让这种合金比316,317L更具有
价格优势。
2205是使用广泛的双相不锈钢材料,在出厂前的所有2205不锈钢都要金相检验,以防止加工过程中产生σ相。2205
常见的应用形式是管件。
产品特性
1、化学成分和产品标准
元素 | C | Mn | P | S | Si | Cr | Ni | Mo | N | Fe |
典型成分 | 0.02 | 0.07 | 0.025 | 0.001 | 0.4 | 22.4 | 5.8 | 3.3 | 0.16 | 余量 |
ASTM标准 | 0.030max | 2.0 max | 0.030 max | 0.020 max | 1.0 max | 21.0-23.0 | 4.5-6.5 | 2.5-3.5 | 0.08-0.20 | 余量 |
2205材料的ASTM和ASME标准如下表所示
产品形式 | ASTM标准 | ASME标准 |
管(焊管和无缝管) | A790 | SA790 |
| | |
2、耐蚀性能
应力腐蚀
不含镍的铁素体钢对氯化物的应力腐蚀断裂有天生的免疫力,即使在苛刻的42%的MgCl2溶液中也是如此,从另一方
面来说,含镍的奥氏体不锈钢则很容易受到氯离子应力腐蚀断裂的影响。奥氏体和铁素体不锈钢对氯离子的应力腐蚀
断裂的抵抗取决于合金中镍的含量。
从某种意义上说,双相合金是奥氏体相和铁素体相的合成,但在双相合金中的成分都会倾向于某一相。在一定的温度、
应张力、氧气及氯化物存在的情况下,奥氏体不锈钢会发生氯化物应力腐蚀。由于这些条件不易控制,因此304L、316L
和317L的使用在这方面受到限制。
下表是是304和2205在几种沸腾溶液中的腐蚀性能试验结果。
| 应力腐蚀断裂试验情况 | ||
合金 | 沸腾42%MgCl2 | 沸腾33%LiCl | 沸腾26%NaCl |
304L(8%Ni) | 失败(20h) | 失败(96h) | 失败(850h) |
439(铁素体型) | 通过(2000h) | 通过(2000h) | 通过(1000h) |
2205 | 失败(89h) | 通过(1000h) | 通过(1000h) |
2205(焊接) | 失败(89h) | 通过(1000h) | 通过(1000h) |
点蚀和缝隙腐蚀
对氯离子的点蚀和缝隙腐蚀的评定可以使用ASTM标准G-48试验方法(10%FeCl3-6H2O),并且逐渐提高温度直到发
现缝隙腐蚀发生为止。则首先发现缝隙腐蚀发生的温度称为临界缝隙腐蚀温度,可以用来衡量材料耐缝隙腐蚀的能力,
但在氯化溶液中不必要标明合金的限制使用温度。
10%FeCl3溶液中的缝隙腐蚀数据
合金 | 典型316 | 典型317 | 2205 | E-BRITE26-1 | AL-6XN | Inconel625 | AL 29-4C |
缝隙腐蚀发生温度(℃) | -3 | 2 | 20 | 24 | 45 | 45 | 52 |
均匀腐蚀
2205对稀的还原性酸和高浓度的氧化性酸有抵抗性,对低浓度的有机酸也有抵抗性,但在高温高浓度下要小心使用。
下表是316和2205普通状态和焊接状态的腐蚀试验对比情况。
腐蚀对比试验数据
试验溶液(沸腾) | 腐蚀率(mm/a) | |||
典型316L | 2205 | |||
基材 | 焊接材料 | 基材 | 焊接材料 | |
20%醋酸 | <0.01 | <0.01 | <0.01 | <0.01 |
45蚁酸 | 0.60 | 0.53 | 0.01 | 0.01 |
1%盐酸 | 0.02 | 1.61 | 0.02 | 0.02 |
65%硝酸 | 0.56 | 0.46 | 0.52 | 0.49 |
10%草酸 | 1.22 | 1.13 | 0.20 | 0.13 |
20%磷酸 | 0.02 | 0.03 | 0.02 | 0.03 |
10%硫酸氢钠 | 1.82 | 1.43 | 0.65 | 0.51 |
50%氢氧化钠 | 1.97 | 2.17 | 0.61 | 0.57 |
10%氨基磺酸 | 3.15 | 3.03 | 0.56 | 0.44 |
10%硫酸 | 16.1 | 16.7 | 5.23 | 5.08 |
硫酸铁+50%硫酸(A262B) | 0.66 | 0.59 | 0.51 | 0.45 |
晶间腐蚀
2205焊接状态抗晶间腐蚀试验可以按ASTM A262E执行(16%H2SO4+CuSO4溶液)
物理性能
密度:7.88g/cm3 比热:420J/kg-k 热传导系数:(20-100℃) 19w/m-k
热膨胀系数:(20-100℃) 13.7×10 -6 /℃ 平均弹性模量:190 Gpa
力学性能和工艺性能
典型室温下的力学性能如下表所示。
| ASTM A 240 | 平均值 |
屈服强度(0.2%), MPa | 448 小值 | 510 |
抗拉强度, MPa | 620 小值 | 724 |
延展率, % | 25 小值 | 30 |
硬度HB | 293大值 | 256 |
高温力学性能
温度℃ | 50 | 100 | 200 | 300 |
屈服强度(0.2%), MPa | 414 | 359 | 310 | 283 |
抗拉强度, MPa | 662 | 621 | 572 | 559 |
高温下的拉力性能
2205双相钢在ASME锅炉与压力容器规范中被允许使用在316℃以下温度。其强度可以通过ASME锅炉与压力容器
标准中的许用应力来表示。下表是典型316和2205的许用应力对比情况。
许用应力(依据ASME规范)
温度(℃) | 38 | 93 | 149 | 204 | 260 | 316 |
2205(MPa) | 155 | 155 | 150 | 144 | 141 | 139 |
典型316(MPa) | 130 | 112 | 101 | 92 | 86 | 81 |
冲击性能
2205双相钢可以从高温塑性破坏向低温脆性断裂转变,此塑性-脆性的转变温度可以通过在343-538°C长时间的保温
来充分地提高。
高温对力学性能的影响
ASME锅炉与压力容器规范中明确规定2205双相钢的使用温度上限是316℃,因为双相钢有一个“475℃脆化”的问
题,主要是由于铁素体相在343-538℃之间加热时会出现脆化现象。但这种脆化是可逆的,只要通过在593℃以上加热
就可以还原。然而,另外一个脆化温度区间是538-1000℃,因为有有害于冲击性和腐蚀性的中间相析出。整体退火和
快速冷却处理可以消除脆性相,同时也是消除成形应力和“475℃脆化”首选方案。
成形和热处理
2205可以很成功地冷弯和拉伸。相对于普通奥氏体不锈钢来说,2205有很高的强度,对成形设备要求有很高的要求。
双相钢中铁素体相的延伸率比奥氏体相要小,所以2205在弯曲时其弯曲半径要比奥氏体不锈钢大。
此外,2205管材和管板胀接时,由于其弹性延伸率较低,所以其胀接程度要受到限制。2205相对于很多管板材料来说
其强度是很高的,因此,2205管材和其它材料的管板胀接时要十分小心。
重度弯曲变形后要整体退火(不只是消应力退火),以防止在使用环境中应力腐蚀开裂,消应力热处理的温度一般在
316-927℃之间,至于对材料性能的影响不作考虑。
热处理
2205的退火温度一般在1020-1100℃并快速冷却,在1100℃附近热处理时,会让铁素体相含量大大增加。
焊接
2205双相钢中的铁素体相和奥氏体相含量基本相同,氧炔焊会让基材的焊缝和热影响区的铁素体含量上升,并行的退
火处理可以恢复两相的平衡。然而退火处理后焊缝的铁素体含量还是要稍高一点。焊缝中的铁素体含量不可以过高。
匹配的填料金属对2205的焊接来说是有经济性的,象AWS 2209这样的填料金属有比基材金属更高的含Ni量,主要
是为了使焊区域产生相平衡,让焊缝区域和基材金属有用样的化学成分。当2205和异种钢焊接时,填料金属中要含有
一些奥氏体形成元素,以便可以形成一条奥氏体焊缝。焊缝区域如含有大量铁素体晶粒,就会让材料的室温冲击韧性大
大降低。
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