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2205精轧抛光双相不锈钢管

时间:2016-08-01 22:34 来源:未知
    产品名称
     2205精轧抛光双相不锈钢管
产品介绍
     【一】 生产规格(mm):Ø6×1~325×20(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       W=0.02491S(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是使用最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
     最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 最小值 510
抗拉强度, MPa 620 最小值 724
延展率, % 25 最小值 30
硬度HB 293最大值 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。
最大许用应力(依据ASME规范)

最大温度(℃) 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。
产品应用
高压管道、热交换器管道,石油天然气管道、污水处理装置管道,纸浆和造纸工业分类器、漂白设备管道等。酸性油,
气井生产,还有炼油,纸浆,化肥,石化等领域管道,用于制造热交换器冷凝器等易产生点蚀和应力腐蚀的受压设备相
关管道,可代替304L,316L奥氏体不锈钢,海上化学品储罐运输船等。
主要客户
化工厂,锅炉厂,造纸厂,石化设备厂,高压器皿厂,炼油厂,化肥厂等。