2205 vs 2507 Duplex από ανοξείδωτο χάλυβα: Σύνθεση, ιδιότητες και επιλογή

Duplex ανοξείδωτοι χάλυβες με μια ματιά

Οι διπλοί ανοξείδωτοι χάλυβες συνδυάζουν μια-μικροδομή δύο φάσεων από περίπου ίσα μέρη φερρίτη και ωστενίτη. Η διπλή δομή προσφέρει αντοχή διαρροής περίπου διπλάσια από αυτή των ωστενιτικών 304 ή 316, καλή σκληρότητα και εξαιρετική αντοχή στη διάβρωση λόγω καταπόνησης χλωρίου, κάτι που δεν μπορούν να προσφέρουν οι συνήθεις ποιότητες ωστενιτικών. Οι δύο βαθμοί εργασίας της οικογένειας είναι 2205, ο τυπικός βαθμός διπλής όψης, και 2507, ο βαθμός σούπερ διπλής όψης με υψηλότερο χρώμιο, μολυβδαίνιο και άζωτο.

Χημική Σύνθεση (ASTM A240)

Εύρος σύνθεσης ανά ASTM A240 για UNS S32205 (2205) και UNS S32750 (2507), σε ποσοστό βάρους:

Στοιχείο	2205 (S32205)	2507 (S32750)
Άνθρακας (C)	0,030 μέγ	0,030 μέγ
Μαγγάνιο (Mn)	2,00 μέγ	1,20 μέγ
Πυρίτιο (Si)	1,00 μέγ	0,80 μέγ
Φώσφορος (P)	0,030 μέγ	0,035 μέγ
Θείο (S)	0,020 μέγ	0,020 μέγ
Chromium (Cr)	22.0-23.0	24.0-26.0
Νικέλιο (Ni)	4.5-6.5	6.0-8.0
Μολυβδαίνιο (Mo)	3.0-3.5	3.0-5.0
Άζωτο (Ν)	0.14-0.20	0.24-0.32

Μηχανικές ιδιότητες (ASTM A240)

Ιδιοκτησία	2205 (S32205)	2507 (S32750)
Ισχύς απόδοσης (0,2% μετατόπιση)	450 MPa min	550 MPa min
Αντοχή εφελκυσμού	655 MPa min	795 MPa min
Επιμήκυνση	25% ελάχ	15% ελάχ
Σκληρότητα	293 HBW μέγ	310 HBW μέγ

Το υψηλότερο άζωτο και μολυβδαίνιο του 2507 αυξάνουν επίσης την αντοχική του αντοχή, επομένως τα λεπτότερα τμήματα μπορούν συχνά να αντικατασταθούν για σχέδια 2205 ή ωστενιτικά.

Αντοχή στη διάβρωση και PREN

Ο ισοδύναμος αριθμός αντίστασης σκασίματος, PREN=Cr + 3.3 Mo + 16 N, είναι ο τυπικός δείκτης διαλογής για την αντίσταση στα σκασίματα χλωρίου. 2205 φθάνει σε PREN περίπου 34, ενώ το 2507 φτάνει περίπου το 42. Στην υπηρεσία θαλασσινού νερού, η τιμή 2205 είναι γενικά αποδεκτή μέχρι 5 έως 0 βαθμούς C Το 2507 επεκτείνει το όριο σε περίπου 60 βαθμούς C και επιπροσθέτως αντιστέκεται στο ξινό σέρβις με υδρόθειο, γι' αυτό το super duplex καθορίζεται για υπεράκτια παραγωγή, υποθαλάσσιο εξοπλισμό και μονάδες αποθείωσης καυσαερίων που χειρίζονται επιθετικά ρεύματα χλωρίου και οξέος. Και οι δύο ποιότητες αντιστέκονται στη διάβρωση με τάση χλωρίου πολύ καλύτερα από το 304/316 και και οι δύο θα πρέπει να ανόπτονται σε διάλυμα στους 1020-1100 βαθμούς C μετά τη θερμή διαμόρφωση για να αποκατασταθεί η ισορροπία φερρίτη-ωστενίτη.

Πρότυπα και Έντυπα Προϊόντων

Και οι δύο ποιότητες καλύπτονται ως πλάκα και φύλλο από το ASTM A240, ως συγκολλημένος και χωρίς ραφή σωλήνας από το ASTM A789/A790 και ως ράβδος και σφυρηλάτηση από το ASTM A276/A182. Στο ευρωπαϊκό σύστημα το 2205 αντιστοιχεί σε EN 1.4462 (X2CrNiMoN22-5-3) και 2507 σε EN 1.4410 (X2CrNiMoN25-7-4) ανά EN 10088-2 και EN 10088-3. Το ιαπωνικό πρότυπο JIS G4304/G4305 περιλαμβάνει την κατηγορία τύπου 2205 ως SUS329J3L. Το super duplex δεν έχει άμεση ονομασία JIS και συνήθως καθορίζεται σε ASTM ή EN. Οι συνήθεις μορφές προϊόντων είναι πλάκα, φύλλο, λωρίδα, σωλήνας χωρίς ραφή και συγκολλημένοι, σωλήνας, ράβδος, εξαρτήματα και σφυρηλάτηση.

Οδηγίες επιλογής

Επιλέξτε 2205 για-εναλλάκτες θερμότητας με ψύξη θαλασσινού νερού, δεξαμενές χημικών, μονάδες αφαλάτωσης, χωνευτές πολτού και γενική χημική επεξεργασία όπου απαιτείται αντοχή στη διάβρωση χλωρίου και καταπόνησης με μέτριο κόστος. Το 2205 είναι συνήθως 30-50% φθηνότερο από το 2507 ανά τόνο.

Επιλέξτε 2507 για υπεράκτιο εξοπλισμό στην κορυφή και υποθαλάσσιο, υπηρεσία υψηλής-χλωρίου και όξινου αερίου, απορροφητές FGD και ροές διεργασιών όπου το 2205 θα άνοιγε.

Για ισχυρή μείωση των οξέων ή του ζεστού θαλασσινού νερού πάνω από τα όρια διπλής όψης, επαληθεύστε την απόδοση με δοκιμές, επειδή κανένας βαθμός διπλής όψης δεν ταιριάζει με την αντοχή στη διάβρωση των κραμάτων βάσης υψηλής-μολυβδαινίου νικελίου- στα πιο επιθετικά περιβάλλοντα.

Συχνές Ερωτήσεις

Τι σημαίνει duplex;Ο διπλός ανοξείδωτος χάλυβας έχει μικροδομή δύο φάσεων από περίπου 50% φερρίτη και 50% ωστενίτη, που συνδυάζει την υψηλή αντοχή των φερριτικών χάλυβων με την σκληρότητα και την αντοχή στη διάβρωση των ωστενιτικών χάλυβων.

Ποια είναι η κύρια διαφορά μεταξύ 2205 και 2507;Το 2507 περιέχει περισσότερο χρώμιο, μολυβδαίνιο και άζωτο από το 2205, αυξάνοντας το PREN του από περίπου 34 σε περίπου 42 και επεκτείνοντας την υπηρεσία θαλασσινού νερού από περίπου 50 βαθμούς C σε περίπου 60 βαθμούς C. έχει επίσης υψηλότερη αντοχή διαρροής (550 MPa έναντι 450 MPa) και υψηλότερο κόστος.

Τι είναι το PREN;Το PREN είναι ο ισοδύναμος αριθμός αντίστασης σκασίματος, PREN=Cr + 3.3 Mo + 16 N, ένας δείκτης διαλογής για την αντίσταση σε σκασίματα σε μέσα χλωρίου. Οι υψηλότερες τιμές δείχνουν καλύτερη αντίσταση.

Μπορούν να συγκολληθούν οι ανοξείδωτοι χάλυβες διπλής όψης;Ναί. Η συγκόλληση πραγματοποιείται με ταιριαστά πληρωτικά διπλής όψης, συνήθως τύπου 22Cr-9Ni-3Mo για το 2205 και τύπου 25Cr-9Ni-4Mo για το 2507, με ελεγχόμενη είσοδο θερμότητας και θερμοκρασία διαπερατής. Δεν απαιτείται θερμική επεξεργασία μετά τη συγκόλληση.

Πόσο πιο ακριβό είναι το 2507 από το 2205;Το 2507 κοστίζει συνήθως 30-50% περισσότερο από το 2205 λόγω της υψηλότερης περιεκτικότητας σε κράμα και της πιο απαιτητικής επεξεργασίας, επομένως ο βαθμός πρέπει να επιλέγεται μόνο όπου το περιβάλλον απαιτεί το υψηλότερο PREN και την αντοχή του.

Ποιο βαθμό διπλής όψης να επιλέξω για το θαλασσινό νερό;Για συνεχή βύθιση θαλασσινού νερού κάτω από περίπου 50 βαθμούς C, συνήθως αρκεί 2205. πάνω από αυτή τη θερμοκρασία ή όπου οι συνθήκες ρωγμών είναι σοβαρές, συνιστάται η ποιότητα κράματος 2507 ή υψηλότερης-υπερδιπλής όψης.