牌號 | 2205 |
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美國UNS | S32205 |
對應(yīng)標準 | ASTM A959-2019
規(guī)定鍛造不銹鋼統(tǒng)一標準等級成份的指南 Specifying Harmonized Standard Grade Compositions for Wrought Stainless Steels |
歸類 | 雙相不銹鋼 |
性能 | 耐腐蝕 |
標簽 | 奧氏體-鐵素體不銹鋼 |
說明 | 1、2205/UNS S32205是第二代標準雙相不銹鋼的主要牌號,并廣泛用于海上石油平臺集氣管線和處理設(shè)施。2205/S31803鋼的成分范圍過寬,為了獲得最佳的耐蝕性能及避免金屬間相的形成,由S31803開發(fā)出成分范圍更窄的改進型2205/UNS S32205,S32205是目前大量生產(chǎn)的2205雙相鋼的典型成分。 ? 均勻腐蝕:由于鉻含量(22%),鉬(3%)及氮含量(0.18%),2205的抗腐蝕特性在大多數(shù)環(huán)境下優(yōu)于316L和317L。 ? 局部抗腐蝕:2205雙相不銹鋼中鉻、鉬及氮的含量使其在氧化性及酸性的溶液中, 對點腐蝕及隙腐蝕具有很強的抵抗能力。 ? 抗應(yīng)力腐蝕:不銹鋼的雙相微觀結(jié)構(gòu)有助于提高不銹鋼的抗應(yīng)力腐蝕龜裂能力。在一定的溫度、應(yīng)張力、氧氣及氯化物存在的情況下,奧氏體不銹鋼會發(fā)生氯化物應(yīng)力腐蝕。由于這些條件不易控制,因此304L、316L和317L的使用在這方面受到限制。 ? 抗腐蝕疲勞:2205雙相鋼的高強度及抗腐蝕能力使其具有很高的抗腐蝕疲勞強度。加工設(shè)備易受腐蝕環(huán)境和加載循環(huán)的影響,2205的特性非常適合這樣的應(yīng)用。 2、合金元素的作用:雙相不銹鋼的鐵素體和奧氏體相都在30~70%的范圍,可獲得良好的性能。但通常認為雙相鋼中含有大致等量的奧氏體和鐵素體,為了獲得最佳韌性和加工性能,傾向于奧氏體比例稍大。為獲得穩(wěn)定的雙相組織及良好的加工制造性能,主要元素Cr、Mo、N、Ni的含量必須適當。 ? Cr:≥10.5%形成鈍化膜,鋼耐大氣腐蝕。在不銹鋼中,Cr含量越高耐蝕性越好。鐵素體形成元素。鋼中Cr含量較高時,添加更多的Ni才能形成奧氏體或雙相組織(奧氏體-鐵素體),較高的Cr也促進金屬間相的形成。雙相不銹鋼的Cr≥20%。Cr提高鋼的高溫抗氧化能力,影響熱處理或焊后氧化皮或回火色的形成和去除。雙相不銹鋼比奧氏體鋼的酸洗和去回火色更困難。 ? Mo:提高不銹鋼的耐點蝕性能。當不銹鋼Cr≥18%時,Mo對改善耐氯化物點蝕和縫隙腐蝕能力是Cr的三倍。鐵素體形成元素,但也增大了形成有害金屬間相的傾向。因此,雙相不銹鋼中Mo小于4%。 ? N:提高奧氏體和雙相不銹鋼的耐點蝕和縫隙腐蝕能力。顯著提高鋼的強度,有效的固溶強化元素。低成本和強奧氏體形成元素,替代部分Ni,穩(wěn)定奧氏體。含N雙相鋼韌性的提高得益于較高的奧氏體含量和較少的金屬間相。N不能阻止金屬間相的析出,但可推遲形成。N添加到高Cr和Mo含量的高耐蝕奧氏體和雙相不銹鋼中,抵消形成σ相的傾向。在添加N和調(diào)整Ni含量獲得理想的相平衡。鐵素體形成元素Cr、Mo,和奧氏體形成元素N、Ni相平衡來獲得雙相組織。 ? Ni:奧氏體穩(wěn)定化元素,促進鐵素體(體心立方)向奧氏體(面心立方)轉(zhuǎn)變。鐵素體鋼含少量或不含Ni,雙相鋼含Ni低到中等,300系奧氏體不銹鋼至少含6%Ni。Ni可延遲奧氏體鋼中的有害金屬間相形成,但在雙相鋼中的效果遠不如N。面心立方結(jié)構(gòu)使奧氏體不銹鋼具有很好的韌性,與鐵素體不銹鋼比,雙相不銹鋼因約一半奧氏體組織使其韌性顯著提高。 |
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物理性能(僅供參考)
牌號 UNS 密度 比熱容 電阻率 楊氏模量 g/cm3 lb/in3 J?(kg?K)-1 Btu?(lb?F)-1 microΩm microΩin GPa ×106psi 2205 S32205 7.8 0.281 500 0.119 0.8 31.5 200 29 各溫度的彈性模量,GPa (×1000ksi) 20°C
(68°F)
100°C
(212°F)
200°C
(392°F)
300°C
(572°F)
400°C
(754°F)
500°C
(932°F)
200
(29)
190
(27.6)
180
(26.1)
170
(24.7)
160
(23.2)
150
(21.8)
20°C(68°F)-T的熱膨脹系數(shù),10-6/K (10-6/°F) NA 13
(7.22)
13.5
(7.5)
14
(7.78)
14.5
(8.06)
15.0
(8.33)
各溫度的導(dǎo)熱率,W?(m?K)-1(Btu in/h ft2°F) 16.0
(110)
17.0
(118)
19.0
(132)
20.0
(138)
21.0
(147)
22.0
(153)
生產(chǎn)商數(shù)據(jù)。 -
腐蝕性能(僅供參考)
1、實驗室加速試驗中耐應(yīng)力腐蝕斷裂性能 牌號 42%MgCl2
沸騰
154°C
U形
彎曲試樣
5%MgCl2
沸騰
125°C
U形
彎曲試樣
液滴蒸發(fā)
0.1NaCl
1120°C
0.9×屈服強度
Wick試驗
1500ppm cl
NaCl 100°C
33%LiCl2沸騰
120°C
U形
彎曲試樣
40%CaCl2
100°C
0.9×屈服強度
25~28%
NaCl沸騰
106°C
U形
彎曲試樣
26%NaCl
高壓釜
155°C
U形
彎曲試樣
26%NaCl
高壓釜
200°C
U形
彎曲試樣
600ppm Cl
(NaCl)
300°C
U形
彎曲試樣
100ppm Cl
(海鹽+O2)
高壓釜230°C
U形
彎曲試樣
S32205 ?
? ? ? ? ? ? ? ? ?
? ?-預(yù)計會發(fā)生斷裂;?-預(yù)計不會發(fā)生斷裂;?-數(shù)據(jù)不足;?-可能發(fā)生斷裂 注:雙相不銹鋼在化工行業(yè)的許多應(yīng)用是代替奧氏體不銹鋼,用于有很大的應(yīng)力腐蝕斷裂危險的場合。但在高溫、含氯化物的環(huán)境或促使氫致開裂的介質(zhì)條件下,雙相不銹鋼也可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕斷裂。
? 軋制退火鋼在120°C(248°F)NaCl溶液液滴蒸發(fā)試驗中的耐應(yīng)力腐蝕斷裂SCC性能,斷裂應(yīng)力約為屈服強度的35%左右。
2、固溶退火S32205的臨界點蝕和縫隙腐蝕溫度(按ASTM G48 在6%FeCl3溶液中測量):
? 臨界點蝕溫度CPT約為:+40°C(+104°F),在氯化物環(huán)境高于此溫度點蝕開始產(chǎn)生,且于24h內(nèi)可發(fā)展到肉眼可見的程度
? 臨界縫隙腐蝕溫度CCT約為: +20°C(+68°F)。CCT取決于試樣、氯化物環(huán)境和縫隙特性(緊密度,長度等)。同樣的鋼種和腐蝕環(huán)境,CCT通常比CPT低15~20°C
? 臨界點蝕或縫隙腐蝕溫度CPT、CCT越高,表明材料耐腐蝕起始發(fā)生的能力越強。
? 按ASTM G48 A法確定的CPT,采用回歸分析法得到鋼成分和CPT的關(guān)系:CPT=常數(shù)+Cr+3.3(Mo+0.5W)+16N。不銹鋼中的Cr、Mo、W和N對CPT有影響。
3、耐堿腐蝕性能:高鉻量和鐵素體相,使雙相鋼在堿性介質(zhì)中具有良好的性能。在中等溫度下,其腐蝕速度低于標準奧氏體不銹鋼。
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加工數(shù)據(jù)(僅供參考)
1、雙相不銹鋼熱成形溫度及最低均熱溫度(生產(chǎn)商數(shù)據(jù)) 牌號 UNS EN No. 熱成形溫度 最低均熱溫度 °C °F °C °F 2205 S32205 1.4462 950~1230 1740~2250 1040 1900 2、雙相不銹鋼端面車削指導(dǎo)原則(Outokumpu) 不銹鋼
(或切削數(shù)據(jù))
硬質(zhì)合金刀具 高速鋼刀具 粗加工 精加工 速度,m/min 速度,sfm 速度,m/min 速度,sfm 速度,m/min 速度,sfm S32205 90~120 300~400 120~160 400~525 15~20 50~65 進刀量(每轉(zhuǎn)) 0.3~0.6mm 0.012~0.024in. 0.05~0.3mm 0.002~0.012in. 0.05~0.2mm 0.002~0.008in. 切削深度 2~5mm 0.08~0.2in. 0.5~2mm 0.02~0.08in. 0.5~2mm 0.02~0.08in. 3、用硬質(zhì)合金刀具進行雙相不銹鋼端面銑削的指導(dǎo)原則(Outokumpu) 不銹鋼(或機加工數(shù)據(jù)) 粗加工 精加工 速度,m/min 速度,sfm 速度,m/min 速度,sfm S32205 50~80 165~260 80~110 260~360 進刀量(每齒) 0.2~0.4mm 0.008~0.016in. 0.1~0.2mm 0.004~0.008in. 切削深度 2~5mm 0.08~0.2in. 1~2mm 0.04~0.08in. 4、S32205采用高速鋼進行螺旋鉆的參數(shù)(Outokumpu) 鉆頭直徑,mm(in.) 速度 進刀量 mm/min sfm mm/rev in/rev 1~3(0.04~0.12) 6~8 20~25 0.05 0.002 5(0.2) 10~12 33~40 0.10 0.004 10(0.4) 10~12 33~40 0.20 0.008 15(0.6) 10~12 33~40 0.25 0.010 20(0.8) 10~12 33~40 0.30 0.012 30(1.2) 10~12 33~40 0.35 0.014 40(1.6) 10~12 33~40 0.41 0.016 -
ASTM/ASME標準
UNS 牌號 A182
A240/M
SA 240
A270
A276
SA 276
A314
A479/M
SA 479
A480/M
SA 480
S32205 2205 √
√ √ √ √ √ √ A484/M
SA 484
A790/M
SA 790
A789/M
SA 789
A815
A923
A928/M
A959
√
√ √ √ √ √ √ A1082
API 650
NSF/
ANSI 61
√
√ √ -
雙相不銹鋼牌號和產(chǎn)品名稱
UNS 牌號 EN No. EN JIS GB KS 產(chǎn)品名稱 S32205 2205* 1.4462 X2CrNiMoN22-5-3 SUS 329J3L 022Cr22Ni5Mo3N STS 329J3L SAF 2205
UR 2205
UR 2205+
UR 2205Mo
DMV 22-5
ATI 2205
2205 code Plus Two
NAS 329J3L
NSSC DX1
DP8
B2205
* 通用名,不是商標名,廣泛使用 -
可加工緊固件產(chǎn)品示例
等級 材料 組別
PRE 尺寸 強度
等級
螺釘和螺栓 螺母 墊圈 EN UNS mm 抗拉強度
Rm, min
MPa
(ksi)
屈服強度
Rp0.2, min
MPa
(ksi)
延伸率,min
mm
保證應(yīng)力,min
MPa
硬度,min
HV
BUMAX DX 1.4462 S31803,
S32205
D6 36 ≤M42 88 800
(116)
640
(92)
0.3d 按要求 按要求 109 1000
(145)
900
(130)
129 1200
(174)
1080
(156)
注1:表中強度等級88、109、129分別類似標準D6-80級、D6-100級、12.9級,但其屈服強度更高。
注2:BUMAX是瑞典BUfab的注冊商標,被譽為世界上最堅固的不銹鋼緊固件。生產(chǎn)商數(shù)據(jù)
材料牌號對應(yīng)供應(yīng)商
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