2205的化學(xué)成分

1、雙相不銹鋼2205化學(xué)成分及用途雙相不銹鋼2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的化學(xué)成份%牌號CMnPSSiNiCrMoN220521-23雙相不銹鋼2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的機(jī)械性能牌號溫度/狀態(tài)屈服強(qiáng)度bb>(ksi)抗拉強(qiáng)度b>(ksi)伸長率5標(biāo)距2in或50mm或4D),>,%2205的板70oC/退火75105352205的板200oC/退火50902205的板400oC/退火45802205的板600oC/退火4079雙相不銹鋼2205的用途：用于煉油，化肥，造紙，石油，化工等耐海水耐高溫濃硝酸等的熱交換器和冷淋器及器

2、件一般屬性2205雙相不銹鋼是由22%各,3%鋁及5-6%銀氮構(gòu)成的雙相不銹鋼。它具有高強(qiáng)度、良好的沖擊韌性以及良好的整體和局部的抗應(yīng)力腐蝕能力?？垢g能力均勻腐蝕由于銘含量(22%)，鋁(3%)及氮含量(%,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中銘、鋁及氮的含量使其在氧化性及酸性的溶液中，對點(diǎn)腐蝕及隙腐蝕具有很強(qiáng)的抵抗能力在含2000ppm氯化物的硫酸溶液中的腐蝕曲線4mpy(0.1mm/yr)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

3、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合金的高強(qiáng)度及抗腐蝕能力使其具有很高的抗腐蝕疲勞強(qiáng)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。采用AvestaPolarit蝕損電池測得1MNaCl中蝕損臨界溫度。在10%FeCl3-6H2O中的隙腐蝕臨界溫度濕處理磷酸中的均勻腐蝕腐蝕率，ipy等級溶液A,1401/4F溶液B,1201/4F2205316L>200>200904L47成份,wt%P2QHClHFHSOFeQSolASolB成份,wt%P2QAl2OSiO2CaOMgOSolASolB-應(yīng)力腐蝕龜裂等

4、級沸騰的42%MgCbWickTest沸騰的25%NaCI2205FPP254SMO?FPPType316LFFFType317LFFFAlloy904LFForPForPAlloy20FPP8=通過fW通過）化學(xué)成分平均值（重量）CCrNiMoNOthersS=PREN=Cr%=Mo%=16N%>34機(jī)械特性室溫下機(jī)械特性ASTMA240平均值屈服強(qiáng)度%）,ksi65最小值74抗拉強(qiáng)度,ksi90最小值105延展率，%25最小值30硬度HB293最大值256高溫下抗拉性能溫度？F122212392572屈服強(qiáng)度%）,ksi60524541抗拉強(qiáng)度,ksi96908381物理特性溫度。F

5、68212392572密度lb/in3-彈性模量psix106線膨脹(681?4F-T)10-6/。F-導(dǎo)熱系數(shù)Btu/hft.0F熱容量Btu/lb/0F電阻率inx10-6結(jié)構(gòu)2205的化學(xué)成分在經(jīng)過1900°/1922°F(10400/1080°C)固熔退火處理后，可獲得理想的微觀結(jié)構(gòu)50a/50Y°如果熱處理的溫度高于2000°F,可能會導(dǎo)致鐵素體成分的增加。像其他的雙相不銹鋼一樣，2205合金易受金屬間相析出的影響。金屬間相在1300°F和1800°F之間析出，在1600°F溫度下，其析出速度最快。因此，

6、我們需對2205進(jìn)行試驗(yàn)，確保無金屬間相，試驗(yàn)參考ASTMA923。加工熱成形我們建議成形應(yīng)盡量在600。F溫度以下進(jìn)行。在進(jìn)行熱成形處理時，整個工件應(yīng)整體受熱，應(yīng)在1750。F到2250°F的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行,2205合金在此溫度下非常柔軟。如果溫度過高,2205合金易于熱撕裂。如果低于此溫度，奧氏體就會發(fā)生斷裂。低于1700。F時，由于溫度和形變的影響，金屬間相會很快形成。熱成形進(jìn)行完后，應(yīng)立即對其在最低為1900。F的溫度下進(jìn)行固熔退火，并進(jìn)行淬火來還原其相位平衡、韌性及抗腐蝕能力。我們不建議進(jìn)行應(yīng)力消除，但如果必須這樣做，材料應(yīng)在最低為1900。F的溫度下進(jìn)行固熔退火，然后迅速

7、冷卻進(jìn)行水淬火。冷成形2205合金可以進(jìn)行切割和冷成形。然而，由于2205合金自身的高弓S度及硬度，它比奧氏體鋼鐵更需要進(jìn)行冷成形，也正因?yàn)樗母邚?qiáng)度，要充分考慮到回彈的因素。熱處理2205合金應(yīng)在最低為1900。F的溫度下進(jìn)行退火處理，然后迅速冷卻，進(jìn)行水淬火。這項(xiàng)處理應(yīng)用于固熔退火及應(yīng)力解除。應(yīng)力解除處理如在低于1900。F的溫度下進(jìn)行，容易導(dǎo)致有害的金屬或非金屬相位的析出。機(jī)械切削性在高速的機(jī)床上，2205合金的進(jìn)給率和切削速度和316L是一樣的。如果采用炭化刀，切割速度與316L相比降低了大約20%,機(jī)器設(shè)備及其部件的性能在此起著關(guān)鍵性的作用。焊接2205合金的焊接性很好。2205合金

8、所要達(dá)到的性能為焊接金屬和熱變質(zhì)部分仍然保持和基底金屬同樣的抗腐蝕能力、強(qiáng)度及韌性。2205的焊接難度不大，但需設(shè)計(jì)其焊接程序，以便焊接后，可以保持良好的相位平衡狀態(tài)，避免有害的金屬相位或非金屬相位的析出。2205可在以下設(shè)備中進(jìn)行焊接：GTAW(TIG);GMAW(MIG);SMAW("stick”electrode);SAW;FCW;andPAW.抗腐蝕能力均勻腐蝕SAF2507的較高的銘及鋁含量使其對有機(jī)酸如甲酸、乙酸等具有較強(qiáng)的抗整體腐蝕的能力。SAF2507合金對無機(jī)酸，尤其是那些包含氯化物的無機(jī)酸也具有較強(qiáng)的抗腐蝕能力。和904L相比,SAF2507對稀釋的混有氯根離子的

9、硫酸具有更強(qiáng)的抗腐蝕能力。904L是奧氏體狀態(tài)的合金，專用于抗純硫酸腐蝕。316L等級不能用于鹽酸環(huán)境中，它可能會遭到局部腐蝕或整體腐蝕。SAF2507可以用于稀釋的鹽酸環(huán)境里，具有較強(qiáng)的抗點(diǎn)腐蝕及抗隙腐蝕的能力。在含有2000Ppm氯離子的硫酸中的等腐蝕曲線0.1mm/year在鹽酸中的等腐蝕曲線0.1mm/year,虛線代表沸點(diǎn)。在1mNACI中，各種合金的臨界蝕損溫度各種合金在10%FeCl3中的臨界裂隙腐蝕溫度粒間腐蝕,因此，這個合金具有很強(qiáng)的抵抗與SAF2507較低的碳含量大大地降低了在熱處理時晶間中的碳化物沉淀的風(fēng)險(xiǎn)碳化物相關(guān)的晶間腐蝕的能力。應(yīng)力腐蝕龜裂SAF2507的雙相結(jié)構(gòu)使

10、其具有較強(qiáng)的抗應(yīng)力腐蝕龜裂的能力。由于其較高的合金含量,SAF2507的抗腐蝕能力及強(qiáng)度均優(yōu)于2205。SAF2507特別適用于海上石油天然氣的開采設(shè)備。點(diǎn)腐蝕測驗(yàn)鋼鐵產(chǎn)品在含有氯化物的溶液中的抗點(diǎn)腐蝕能力的方法有很多種，以上的數(shù)據(jù)是根據(jù)ASTMG61上所提到電化學(xué)技術(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)得出的。高性能的不銹鋼在1M氯化鈉溶液中的點(diǎn)腐蝕臨界溫度是有規(guī)定的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了SAF2507的卓越的抗點(diǎn)腐蝕的能力。各個等級的測驗(yàn)數(shù)據(jù)由深灰的顏色表示。隙腐蝕裂縫在建筑等方面幾乎是不可避免的，這使得不銹鋼在氯化物的環(huán)境里更易受到腐蝕。SAF2507具有很強(qiáng)的抗裂縫腐蝕的能力。SAF2507和其它高性能不銹鋼產(chǎn)品抗裂縫

11、腐蝕的臨界溫度如上圖所示。在含有2000ppm氯離子的硫酸中的等腐蝕曲線0.1mm/year在鹽酸中的等腐蝕曲線0.1mm/year,虛線代表沸點(diǎn)。在1mNACI中，各種合金的臨界蝕損溫度各種合金在10%FeCl3中的臨界裂隙腐蝕溫度返回頂部化學(xué)成分平均值（重量）CCrNiMoN其他257.27S=PREN=Cr%+Mo%+16N%>40返回頂部機(jī)械性能機(jī)械及物理性能SAF2507具有很高的抗拉強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度及較低的熱膨脹系數(shù)和較高的導(dǎo)熱性。這些特性適用于很多結(jié)構(gòu)零件及機(jī)械部件。SAF2507在較低的及較高的溫度下的機(jī)械性能如下圖所示。所有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都是測試退火及淬火處理后的樣品得出的數(shù)

12、據(jù)。SAF2507不宜長期置于高于570。F的溫度環(huán)境下，這樣可能會減弱其韌性。以下表格中的數(shù)據(jù)僅適用于經(jīng)過鍛造的產(chǎn)品，其不應(yīng)被看作為最大值或最小值，除非有特別的說明。機(jī)械特性極限抗才立強(qiáng)度,ksi116最小值%殘余屈服強(qiáng)度，ksi80最小值1崛余屈服強(qiáng)度%,ksi91最小值延伸率%15最小值硬度，落氏C32最大值沖擊能，ft-lbs74最小值低溫沖擊特性溫度。FRT34-4-40Ft-lbs162162155140溫度。F-76-112-148-320.11044307高溫抗拉特性溫度。F68212302392482%殘余屈服強(qiáng)度，ksi8065615855極限抗才立強(qiáng)度,ksi116101

13、989594物理特性密度lb/in3彈性模量“6psix1029熱膨脹系數(shù)68-212?F/?Fx10-6/°F導(dǎo)熱系數(shù)Btu/hft°F熱容量Btu/lb/°F電阻率)-6-inx10返回頂部加工熱成形SAF2507熱成形應(yīng)在1875°F-2250°F這一溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，之后應(yīng)立即在不低于1925°F的溫度下進(jìn)行固溶退火，然后迅速水淬。冷成形很多常用的不銹鋼成形方法都適用于SAF2507.和奧氏體等級不銹鋼相比，這個合金具有更高的屈服強(qiáng)度及更低的延展性。因此，加工商認(rèn)為有必要增強(qiáng)成形力度，增大彎曲半徑，還要考慮到反彈的因素。和奧氏體

14、等級相比,2507的拉制，拉伸成形等工藝更難操作。當(dāng)成形需要10啜更多冷變形時，我們建議對其進(jìn)行固溶退火和淬火處理。熱處理SAF2507在熱成形或冷成形后均應(yīng)進(jìn)行固溶退火和淬火處理。固溶退火的溫度不應(yīng)低于1925°F,隨后應(yīng)立即進(jìn)行氣冷或水冷淬火。為了得到理想的抗腐蝕能力，熱處理后的產(chǎn)品還要經(jīng)過酸洗和漂洗。返回頂部焊接SAF2507的焊接性很好，可以通過以下方法進(jìn)行焊接：SMAW,GTAW,PAW,FCW,orSAW.焊接SAF2507時，建議使用2507/P100金屬，它會構(gòu)成適當(dāng)?shù)碾p相結(jié)構(gòu)。不必對SAF2507進(jìn)行預(yù)熱，除非你想阻止冷金屬的濃縮.中間焊接溫度不應(yīng)超過300

15、6;F,不然，焊接的完整性就會受到的影響.根部應(yīng)用量或90%N2/10%H2凈化氣體加以屏蔽，以便保證其最強(qiáng)的抗腐蝕能力.，后者的效果會更好一點(diǎn).如果只對一面進(jìn)行焊接，焊接后不可能對其進(jìn)行清洗.我們建議采用GTA剛為根部焊道，如果沒有填充金屬,GIAW和PAW無法進(jìn)行，除非可以在焊接后對其進(jìn)行清洗。若供熱為5-38kJ/in.應(yīng)采用SMAWorGTAW若供熱為50kJ/in.,應(yīng)采用SAW一般屬性合金316(UNSS31600),316L(S31603),317L(S31703)是以鋁為基礎(chǔ)的奧氏體不銹鋼，與常規(guī)的銘-銀奧氏體如304合金相比，具有更好的抗一般腐蝕及點(diǎn)腐蝕、裂隙腐蝕性。這些合金

16、具有更高的延展性、抗應(yīng)力腐317L比316或316L更受歡蝕性能、耐壓強(qiáng)度及耐高溫性能。在要求更佳抗一般腐蝕和點(diǎn)腐蝕性能的應(yīng)用中,迎，因?yàn)?17L含鋁量達(dá)3-4%,316和316L的含鋁量只有2-3%。316合金和316L和317L銅-銀-鋁合金還具有奧氏體不銹鋼的典型特征，即良好的加工性及成形性。返回頂部化學(xué)成分化學(xué)成分ASTMA240,ASMESA-240如下表所示重量百分比除特別說明外，表中所列為最大值成分Alloy316Alloy316LAlloy317L碳鎰硅貉銀旬磷硫氮鐵BalanceBalanceBalance返回頂部耐腐蝕一般腐蝕和18-8不銹鋼相比，316,316L和317L

17、在大氣環(huán)境下和其他溫和環(huán)境下具有更佳的耐腐蝕性。一般來說，不腐蝕18-8不銹鋼的媒介，都不會腐蝕含鋁的等級。唯一例外的是高氧化性酸，如硝酸，含鋁的不銹鋼對這種酸的耐腐蝕性較弱。在硫酸溶液中，316和317L比其他銘-銀類型的等級具有更良好的耐腐蝕性。在溫度高達(dá)120°F(38°C)的條件下，這兩個等級對高濃度溶液都有良好的耐腐蝕性。當(dāng)然，使用期間的測試是必不可少的，因?yàn)樽鳂I(yè)條件和酸性污染物可能嚴(yán)重影響腐蝕速率。濃縮含硫氣體時，這兩種等級比其他類型的不銹鋼具有更好的耐腐蝕性。然而，在這樣的應(yīng)用中，酸濃度對腐蝕速率的影響相當(dāng)大，這一因素要慎重考慮。含鋁不銹鋼316和317L,對

18、其他各種環(huán)境都有一定的耐腐蝕性。以下的腐蝕數(shù)據(jù)表明，這些合金在沸騰的20%磷酸溶液中，表現(xiàn)出優(yōu)越的耐腐蝕性。它們也被廣泛應(yīng)用于處理熱有機(jī)酸和脂肪酸。食物，醫(yī)藥產(chǎn)品的制造和處理，通常用到含鋁的不銹鋼，因?yàn)橐M量減少金屬污染。一般來說，在相同的環(huán)境條件下，316,316L可以看成和317L的性能相當(dāng)。但是在可以引起焊接，熱影響區(qū)晶間腐蝕的環(huán)境下，例外。在這樣的媒介，316L和317L更常被選用，因?yàn)楹剂康?，可以提高耐晶間腐蝕性。在沸騰溶液中的耐腐蝕性煮沸測試每年腐蝕速率(mm/y)Alloy316LAlloy317LBaseMetalWeldedBaseMetalWelded20%乙酸45%甲酸

19、1%鹽酸10%草酸20%磷酸10%氨基磺酸10%硫酸10%硫酸氫鈉50%氫氧化鈉點(diǎn)腐蝕/隙腐蝕貉，鋁，氮含量增加，可以提高奧氏體不銹鋼在氯彳t物或其他鹵素離子環(huán)境下的耐點(diǎn)腐蝕/隙腐蝕性。點(diǎn)腐蝕通過PREN(點(diǎn)蝕當(dāng)量)來計(jì)算，PRE=Cr+16N。316,316L的PREN=304的PREN=,這就反映了316(或316L)耐點(diǎn)腐蝕性比304好。317L,鋁含量達(dá)31%PREN=說明比316耐點(diǎn)腐蝕性更好。304不銹鋼在含100Ppm氯化物的水環(huán)境下，具有耐點(diǎn)腐蝕和耐隙腐蝕性。含鋁的316和317L,分別在含2000ppm和5000ppm氯化物的水環(huán)境下，具有耐點(diǎn)腐蝕和耐隙腐蝕性。盡管這兩種合金

20、在海水環(huán)境下(氯化物含量19000ppm)使用取得一定成效，但是不建議這樣使用。2507合金，鋁含量4%,銘含量25%,銀含量7%是專門用于咸水環(huán)境的。316,317L只適用某些海洋環(huán)境的應(yīng)用，如船只導(dǎo)軌，海洋附近建筑物外墻等。316,317L合金在100小時5癖霧測試中，者B沒有出現(xiàn)腐蝕(ASTMB117)粒間腐蝕316,317L合金暴露在800°F至1500°F(427°C至816°C)溫度下，可能引起碳化銘在晶界沉淀。這類不銹鋼暴露在苛刻環(huán)境下，容易形成粒間腐蝕。但是短暫暴露的時候，如焊接時，317L由于較高的銘，鋁含量，比316更能抵御粒間腐蝕。

21、當(dāng)焊接厚度超過11.1mm時，即使是317L合金，也需要做退火處理才行。如果焊接后不能做退火處理或需要做低溫應(yīng)力消除處理時，采用316L和317L可以有效避免粒間腐蝕。在焊態(tài)和暴露在800to1500°F(427to826°C)溫度范圍內(nèi)，這兩種合金有耐腐蝕性。需要做應(yīng)力消除處理的容器，在此溫度范圍內(nèi)做短時間處理，不會影響金屬正常的耐腐蝕性能。L等級的大型鋼材經(jīng)過退火后，無需做高溫加速冷卻處理。316L,317L和對應(yīng)的高碳含量合金相比，具有同等的耐腐蝕性和機(jī)械性能，在容易產(chǎn)生粒間腐蝕的應(yīng)用中，這兩種合金更是具有額外的優(yōu)勢。在焊接和應(yīng)力消除遇到的短暫熱力，盡管不足以引起粒間

22、腐蝕，但是值得注意的是，連續(xù)或者長期暴露在800到1500°F(427到826°C)的溫度范圍內(nèi)，對這兩種合金來說都是有害的。在1100到1500°F(593到816°C)溫度范圍下做應(yīng)力消除處理，可能對這類合金引起輕微脆裂。粒間腐蝕測試ASTM腐蝕率，Mils/Yr(mm/a)A262Alloy316AlloyAlloy評估測試316L317LPracticeB362621基焊金屬412324焊接后PracticeENoFissuresNoNo基焊金屬onBendFissuresFissuresSomeFissuresNoNo焊接后onWeldFiss

23、uresFissures(unacceptable)PracticeAStepStructureStepStep基焊金屬StructureStructure焊接后DitchedStepStep(unacceptable)StructureStructure應(yīng)力腐蝕龜裂在鹵化環(huán)境下，奧氏體不銹鋼容易受應(yīng)力腐蝕龜裂的影響。盡管316,317L由于含有鋁，比18Cr-8Ni合金一定程度上具有較好的耐應(yīng)力腐蝕龜裂性，但是它們?nèi)匀皇潜容^容易受影響的。產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕龜裂的條件包括：(1)鹵化物的存在(一般來說是氯化物)；(2)殘余張應(yīng)力；(3)溫度超過120°F(49°C)o焊接過程中，冷變形或熱循環(huán)可以產(chǎn)生應(yīng)力。退火，應(yīng)力消除熱處理可以有效減少應(yīng)力，因此，減低了材料對鹵化物應(yīng)力腐蝕龜裂的敏感性。低碳的L等級，在耐應(yīng)力腐蝕龜裂方面沒有特殊優(yōu)勢，但是在應(yīng)力消除狀態(tài)下作業(yè)時，L等級是仍然是首選，因?yàn)檫@樣的環(huán)境下可能引起粒間腐蝕。鹵化物(氯化物應(yīng)力腐蝕測試)測試U型彎曲(高度受壓)樣品Alloy316Alloy316LAlloy317L42