Duplex roestvrij staal 2205

Producten Beschrijving

Legering 2205 (UNS S32305 / S31803) is een duplex roestvrijstalen plaat die een combinatie biedt van uitstekende corrosieweerstand, hoge sterkte en goede slagvastheid. Hier zijn enkele belangrijke punten over legering 2205 duplex roestvrijstalen plaat: Legering 2205 bestaat uit 22% chroom, 3% molybdeen, 5-6% nikkel en stikstof als legeringselementen. De duplex microstructuur van de legering, met een uitgebalanceerde combinatie van ferriet- en austenietfasen, draagt bij aan de unieke eigenschappen. Legering 2205 biedt een superieure weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie in vergelijking met austenitisch roestvast staal zoals 316L of 317L in een breed scala aan corrosieve media. Het vertoont een uitstekende weerstand tegen algemene corrosie en plaatselijke corrosie, waardoor het geschikt is voor toepassingen in agressieve omgevingen. Legering 2205 biedt een hoge sterkte, waardoor het bestand is tegen zware belastingen en drukken. Het vertoont een uitstekende slagvastheid, waardoor het zelfs bij lage temperaturen bestand is tegen brosse breuken. De legering heeft hoge corrosie- en erosiemoeheidseigenschappen, waardoor deze geschikt is voor toepassingen die onderhevig zijn aan cyclische belasting en corrosieve omgevingen. Legering 2205 heeft een lagere thermische uitzetting in vergelijking met austenitisch roestvrij staal, wat in bepaalde toepassingen gunstig kan zijn. Het vertoont ook een hogere thermische geleidbaarheid, wat een efficiënte warmteoverdracht mogelijk maakt. Legering 2205 duplex roestvrijstalen plaat vindt toepassingen in verschillende industrieën, waaronder chemische verwerking, olie en gas, pulp en papier en maritieme omgevingen. Het wordt vaak gebruikt in apparatuur zoals drukvaten, warmtewisselaars, leidingen en structurele componenten. Zoals altijd is het belangrijk om rekening te houden met specifieke bedrijfsomstandigheden en materiaalingenieurs of legeringsfabrikanten te raadplegen voor nauwkeurige richtlijnen voor het gebruik, de fabricage en de compatibiliteit van legering 2205 in bepaalde toepassingen en omgevingen.

 

Toepassingen

  • Drukvaten, tanks, leidingwerk en warmtewisselaars in de chemische verwerkende industrie
  • Leidingen, slangen en warmtewisselaars voor de behandeling van gas en olie
  • Systemen voor het wassen van afvalwater
  • Vergisters voor de pulp- en papierindustrie, bleekapparatuur en voorraadverwerkingssystemen
  • Rotoren, ventilatoren, assen en persrollen die een combinatie van sterkte en corrosiebestendigheid vereisen
  • Vrachttanks voor schepen en vrachtwagens
  • Apparatuur voor voedselverwerking
  • Installaties voor biobrandstoffen

Normen

ASTM/ASME........... A240 UNS S32205/S31803
EURONORM........... 1.4462 X2CrNiMoN 22.5.3
AFNOR................... Z3 CrNi 22.05 AZ
HERRIE......................... W. Nr 1.4462

Algemene eigenschappen

 Legering 2205 duplex roestvrijstalen plaat biedt een reeks voordelige eigenschappen. Hier zijn enkele aanvullende details:Samenstelling:Legering 2205 is samengesteld uit 22% chroom, 3% molybdeen, 5-6% nikkel en stikstof als legeringselementen. De duplex microstructuur, bestaande uit zowel ferriet- als austenietfasen, draagt bij aan de unieke eigenschappen ervan.

Corrosiebestendigheid:

Legering 2205 biedt superieure weerstand tegen putcorrosie en spleten in vergelijking met austenitisch roestvast staal zoals 316L of 317L in de meeste corrosieve omgevingen.

Het vertoont een uitstekende weerstand tegen algemene corrosie en plaatselijke corrosie, waardoor het geschikt is voor een breed scala aan toepassingen.

Mechanische eigenschappen:

De vloeigrens van legering 2205 is ongeveer twee keer zo groot als die van austenitisch roestvast staal, waardoor gewichtsbesparing en kostenconcurrentievermogen mogelijk zijn.

De legering heeft een hoge sterkte en een uitstekende slagvastheid, waardoor het geschikt is voor veeleisende toepassingen.

Vermoeidheid eigenschappen:

Legering 2205 biedt hoge corrosie- en erosiemoeheidseigenschappen, waardoor het geschikt is voor toepassingen die worden blootgesteld aan cyclische belasting en corrosieve omgevingen.

Thermische eigenschappen:

Legering 2205 heeft een lagere thermische uitzetting en een hogere thermische geleidbaarheid in vergelijking met austenitisch roestvrij staal, wat in bepaalde toepassingen voordelig kan zijn.

Temperatuur bereik:

Legering 2205 is met name geschikt voor toepassingen binnen het temperatuurbereik van -50 °F tot +600 °F (-46 °C tot +316 °C). Hoewel de legering kan worden overwogen voor temperaturen buiten dit bereik, kunnen er enkele beperkingen van toepassing zijn, vooral voor gelaste constructies.

Legering 2205 duplex roestvrijstalen plaat vindt toepassingen in verschillende industrieën, waaronder chemische verwerking, olie en gas, pulp en papier en maritieme omgevingen. Het wordt vaak gebruikt in apparatuur zoals drukvaten, warmtewisselaars, leidingen en structurele componenten.

Corrosiebestendigheid

Algemene corrosie
Vanwege het hoge chroomgehalte (22%), molybdeen (3%) en stikstof (0,18%) zijn de corrosiebestendigheidseigenschappen van 2205 duplex roestvrijstalen plaat in de meeste omgevingen superieur aan die van 316L of 317L.
Gelokaliseerde corrosiebestendigheid
Het chroom, molybdeen en stikstof in 2205 duplex roestvrijstalen plaat bieden ook een uitstekende weerstand tegen putcorrosie en spleetcorrosie, zelfs in zeer oxiderende en zure oplossingen.

Duplex Stainless Alloy 2205

Isocorrosiecurven 4 mpy (0,1 mm/jr), in zwavelzuuroplossing met 2000 ppm
Weerstand tegen spanningscorrosie
Het is bekend dat de duplex-microstructuur de weerstand tegen spanningscorrosie van roestvrij staal verbetert.
Chloridespanningscorrosie Scheuren van austenitisch roestvast staal kunnen optreden wanneer de noodzakelijke omstandigheden van temperatuur, trekspanning, zuurstof en chloriden aanwezig zijn. Aangezien deze omstandigheden niet gemakkelijk te beheersen zijn, is spanningscorrosie vaak een barrière geweest voor het gebruik van 304L, 316L of 317L.
Weerstand tegen corrosiemoeheid
Legering 2205 duplex roestvrijstalen plaat combineert hoge sterkte en hoge corrosieweerstand om een hoge corrosiemoeheidssterkte te produceren. Toepassingen waarbij de verwerkingsapparatuur wordt blootgesteld aan zowel een agressief corrosieve omgeving als aan cyclusbelasting kunnen profiteren van de eigenschappen van 2205 duplex roestvrijstalen plaat.
Duplex Stainless Alloy 2205
 
Kritische putjestemperatuur in 1M NaCl gemeten met behulp van de Outokumpu Stainless, Inc putingcel
Duplex Stainless Alloy 2205
Kritische spleetcorrosietemperatuur (CCT) in 10% FeCl3•6H2O

Algemene corrosie in nat proces fosforzuren

Corrosiesnelheid, ipy

Graad

Oplossing A, 1401/4F

Oplossing B, 1201/4F

2205

3.1

3.9

316L

>200

>200

904L

47

6.3

Samenstelling, gew.%

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

Weerstand tegen spanningscorrosie

 

Kokend

Pit

Kokend

Graad

42% MgCl2

Test

25% NaCl

2205

F

P

P

254 SMO®

F

P

P

Uitvoering 316L

F

F

F

Uitvoering 317L

F

F

F

Legering 904L

F

P of F

P of F

Legering 20

F

P

P

 (P = geslaagd, F = gezakt)

Chemische analyse

Typische waarden (gewicht %)

Koolstof

Chroom

Nikkel

Molybdeen

Stikstof

Anderen

0.020

22.1

5.6

3.1

0.18

S=0,001

PREN = [Cr%] = 3.3 [Mo%] = 16 [N%] ≥ 34

Fysische eigenschappen

Temperatuur °F

 

68

212

392

572

Dichtheid

pond/in3

0.278

Modulus van elasticiteit

psi x 106

27.6

26.1

25.4

24.9

Lineaire uitbreiding (68°F-T)

10-6/°F

7.5

7.8

8.1

Thermische geleidbaarheid

Btu/h ft°F

8.7

9.2

9.8

10.4

Warmtecapaciteit

Btu/lb ft ° F

0.112

0.119

0.127

0.134

Elektrische weerstand

Ωin x 10-6

33.5

35.4

37.4

39.4

Mechanische eigenschappen

Mechanische eigenschappen bij kamertemperatuur

 

ASTM A 240

Typisch

Opbrengststerkte 0,2%, ksi

65 min.

74

Treksterkte, ksi

90 min.

105

Rek, %

25 min.

30

Hardheid RC

32 maximaal.

19

Trekeigenschappen bij verhoogde temperaturen

Temperatuur °F

122

212

392

572

Opbrengststerkte 0,2%, ksi

60

52

45

41

Treksterkte, ksi

96

90

83

81

Structuur 

De chemische analyse van 2205 duplex roestvrijstalen plaat is geoptimaliseerd om een typische microstructuur van 50 a/50 g te verkrijgen na een oplossingsgloeibehandeling bij 1900 ° / 1922 ° F (1040 ° / 1080 ° C).
Chloride putjes maken
De putweerstand van een austenitisch roestvast staal kan rechtstreeks worden gerelateerd aan de samenstelling van de legering, waarbij chroom, molybdeen en stikstof een gewicht vormen. Het putbestand (PREN) gebruikt de volgende formule om de relatieve putweerstand van een legering te meten: hoe hoger het getal, hoe beter de putweerstand.

Verwerking

Heet vormen

Het wordt aanbevolen om waar mogelijk onder de 600 ° F te vormen. Wanneer warmvormen vereist is, moet het werkstuk gelijkmatig worden verwarmd en in het bereik van 1750 tot 2250 ° F worden bewerkt. Legering 2205 duplex roestvrijstalen plaat is vrij zacht bij deze temperaturen en wordt gemakkelijk gevormd. Boven dit bereik is 2205 onderhevig aan hete scheuren. Direct onder dit bereik wordt het austeniet aanzienlijk sterker dan het ferriet en kan het barsten veroorzaken, een bijzonder gevaar voor "koude" randen. Onder 1700 ° F kan er een snelle vorming van intermetallische fasen zijn vanwege de combinatie van temperatuur en vervorming. Wanneer het hete vormen wordt gedaan, zou het door een volledige oplossingsgloeiing bij minimum 1900 °F en snel quench moeten worden gevolgd om fasebalans, taaiheid, en corrosieweerstand te herstellen. Stressverlichten is niet vereist of aanbevolen; als het echter moet worden uitgevoerd, moet het materiaal een volledige oplossingsgloeiing krijgen bij minimaal 1900 ° F, gevolgd door snel afkoelen of waterblussen.

Koud vervormen

Legering 2205 duplex roestvrijstalen plaat wordt gemakkelijk geschoren en koud gevormd op apparatuur die geschikt is voor het bewerken van roestvrij staal. Vanwege de hoge sterkte en snelle verharding van 2205 duplex roestvrijstalen plaat, zijn er echter krachten nodig die aanzienlijk hoger zijn dan die voor austenitisch staal om het koud te vormen. Ook vanwege de hoge sterkte moet er iets meer rekening gehouden worden met terugvering.

Warmtebehandeling

Legering 2205 duplex roestvrijstalen plaat moet minimaal bij 1900 ° F worden gegloeid, gevolgd door snelle afkoeling, idealiter door waterblussen. Deze behandeling is van toepassing op zowel oplossingsgloeien als spanningsverlichting. Stressverlichtende behandelingen bij een lagere temperatuur brengen het risico met zich mee van neerslag van schadelijke intermetallische of niet-metallische fasen.

Bewerkbaarheid

Met high-speed staaltooling, kan 2205 duplex roestvrijstalen plaat worden bewerkt met dezelfde voedingen en snelheden als legering 316L. Wanneer hardmetalen gereedschappen worden gebruikt, moeten de snijsnelheden met ongeveer 20% worden verlaagd ten opzichte van de snelheden voor legering 316L. Krachtige machines en een stijve montage van gereedschappen en onderdelen zijn essentieel.

Lassen

Legering 2205 duplex roestvrijstalen plaat bezit een goede lasbaarheid. Het doel van lassen 2205 is dat het lasmetaal en de door warmte beïnvloede zone (HAZ) de corrosieweerstand, sterkte en taaiheid van het basismetaal behouden. Het lassen van 2205 is niet moeilijk, maar het is noodzakelijk om lasprocedures te ontwerpen die leiden tot een gunstige fasebalans na het lassen en die neerslag van schadelijke intermetallische of niet-metalen fasen voorkomen.
Legering 2205 duplex roestvrijstalen plaat kan worden gelast door: GTAW (TIG); GMAW (MIG); SMAW ("stick" elektrode); ZAAG; FCW; en PAW.