Τι είναι το Duplex 2205;
Το Duplex 2205 είναι ένας διπλός ανοξείδωτος χάλυβας 22% χρωμίου με μικροδομή δύο φάσεων από περίπου ίσα μέρη φερρίτη και ωστενίτη. Ο συνδυασμός ωστενιτικών και φερριτικών δομών του δίνει ένα ισορροπημένο σύνολο ιδιοτήτων: υψηλότερη αντοχή από τον ωστενιτικό ανοξείδωτο χάλυβα 304 ή 316, καλή σκληρότητα και πολύ καλύτερη αντοχή στη διάβρωση λόγω καταπόνησης χλωρίου από τους βαθμούς της σειράς 300. Ο χάλυβας καλύπτεται από UNS S32205 και UNS S31803 και από τον ευρωπαϊκό αριθμό υλικού EN 1.4462. Ο σωλήνας χωρίς ραφή σε αυτό το υλικό παρέχεται συνήθως στο ASTM A790 ή το ASME SA790 και ο συγκολλημένος σωλήνας με τις ίδιες προδιαγραφές.
Το Duplex 2205 είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος βαθμός στην οικογένεια διπλής όψης, επειδή οι ιδιότητές του είναι καλά ισορροπημένες και το κόστος του είναι χαμηλότερο από αυτό των ανώτερων-υπερ-υπερ-υπερ{2}}κραμάτων. Είναι ένα ήπιο και ανθεκτικό στη διάβρωση υλικό που αποδίδει καλά σε υψηλές-θερμοκρασίες και-υπηρεσίες υψηλής πίεσης, όπου οι ωστενιτικοί ποικιλίες θα ήταν υπερμεγέθης ή θα σπάσουν υπό πίεση χλωρίου.
Τυπικά ισοδύναμα
| Κοινό όνομα | EN αριθμός υλικού | Ονομασία UNS |
|---|---|---|
| Duplex 2205 | 1.4462 | S32205 και S31803 |
Το UNS S31803 ήταν η αρχική ονομασία και το UNS S32205 είναι η πιο αυστηρή σύγχρονη έκδοση με ελαφρώς στενότερα όρια σύνθεσης και υψηλότερο ελάχιστο άζωτο. Και τα δύο χρησιμοποιούνται ευρέως. όταν το επιτρέπει η προδιαγραφή αγοράς, προτιμάται το S32205 επειδή οι εγγυημένες ελάχιστες ιδιότητές του είναι υψηλότερες.
Χημική Σύνθεση
| Στοιχείο | Τυπικό όριο (βάρος %) |
|---|---|
| Άνθρακας (C) | Μικρότερο ή ίσο με 0,030 |
| Chromium (Cr) | 22.0–23.0 |
| Νικέλιο (Ni) | 4.5–6.5 |
| Μολυβδαίνιο (Mo) | 3.0–3.5 |
| Μαγγάνιο (Mn) | Μικρότερο ή ίσο με 2,0 |
| Πυρίτιο (Si) | Μικρότερο ή ίσο με 1,0 |
| Φώσφορος (P) | Μικρότερο ή ίσο με 0,030 |
| Θείο (S) | Μικρότερο ή ίσο με 0,020 |
| Άζωτο (Ν) | 0.14–0.20 |
Μηχανικές ιδιότητες και αντοχή στη διάβρωση
Σε κατάσταση ανόπτησης σε διάλυμα-, ο σωλήνας διπλής όψης 2205 συνήθως εγγυάται αντοχή διαρροής τουλάχιστον 450 MPa, αντοχή εφελκυσμού τουλάχιστον 655 MPa και επιμήκυνση τουλάχιστον 25%. Η υψηλή αντοχή διαρροής επιτρέπει λεπτότερους τοίχους από ισοδύναμα ωστενιτικά σχέδια, εξοικονομώντας βάρος και κόστος. Ο ισοδύναμος αριθμός αντίστασης διάτρησης είναι περίπου 35 και το υλικό αντιστέκεται σε ρωγμές, διάβρωση ρωγμών και διάβρωση με τάση χλωρίου σε θαλασσινό νερό και σε άλλα χλωριούχα περιβάλλοντα-, γεγονός που το καθιστά τυπική επιλογή για θαλάσσιες και παράκτιες εφαρμογές.
Μεγέθη, χρονοδιαγράμματα και φόρμες
Ο σωλήνας χωρίς ραφή διπλής όψης 2205 είναι συνήθως διαθέσιμος σε ονομαστικά μεγέθη από 1/2 ίντσα έως 12 ίντσες, σε χρονοδιαγράμματα SCH20, SCH30, SCH40, STD και SCH80 και σε μορφές όπως στρογγυλά υδραυλικά και άλλα κατασκευασμένα τμήματα. Η ίδια οικογένεια υλικών παράγεται ως σωλήνας χωρίς ραφή, συγκολλημένος και κατασκευασμένος, έτσι ώστε η μορφή του προϊόντος να μπορεί να ταιριάζει με τη διάμετρο και την εφαρμογή.
Εφαρμογές
Το Duplex 2205 χρησιμοποιείται στην παραγωγή και επεξεργασία πετρελαίου και φυσικού αερίου, υποθαλάσσιες και άνω σωλήνες, χημικές και πετροχημικές μονάδες, μονάδες αφαλάτωσης, συστήματα ψύξης θαλασσινού νερού, εναλλάκτες θερμότητας, εργοστάσια χαρτοπολτού και χαρτιού και δομικές εφαρμογές που εκτίθενται σε θαλάσσιες ατμόσφαιρες. Ο συνδυασμός αντοχής, αντοχής στην κόπωση και ανοχής χλωρίου το καθιστά ιδιαίτερα πολύτιμο για περιστρεφόμενο εξοπλισμό, δοχεία πίεσης και σωληνώσεις όπου το βάρος και η αξιοπιστία έχουν σημασία. Για τις πιο επιθετικές συνθήκες, όπως υψηλή περιεκτικότητα σε χλώριο σε συνδυασμό με πολύ χαμηλό pH, θα πρέπει να αξιολογούνται οι υπερ-αμφίδρομες ποιότητες με υψηλότερη περιεκτικότητα σε κράμα.
Σημεία Επιλογής και Χειρισμού
Επειδή ο χάλυβας διπλής όψης εξαρτάται από μια ισορροπημένη αναλογία φερρίτη-ωστενίτη, η συγκόλληση πρέπει να ακολουθεί τις κατάλληλες διαδικασίες με ελεγχόμενη εισροή θερμότητας και θερμοκρασία ενδιάμεσης διέλευσης και γενικά προτιμάται η ταχεία ψύξη μετά τη συγκόλληση. Το υλικό είναι μαγνητικό, το οποίο είναι φυσιολογικό και δεν υποδηλώνει ελάττωμα. Η ανόπτηση πραγματοποιείται στην περιοχή 1020–1100 μοιρών ακολουθούμενη από ταχεία ψύξη. Όταν παραγγέλνεται σωλήνας διπλής όψης, καθορίστε την ονομασία UNS, το πρότυπο προϊόντος, το χρονοδιάγραμμα και τις απαιτούμενες δοκιμές, έτσι ώστε το παραδοθέν υλικό να ταιριάζει με τη βάση σχεδιασμού.
FAQ
Ε1: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ S31803 και S32205;
Το S31803 είναι η αρχική ονομασία UNS για το duplex 2205, ενώ το S32205 είναι η σύγχρονη ονομασία με στενότερα εύρη για ορισμένα στοιχεία και υψηλότερη ελάχιστη περιεκτικότητα σε άζωτο, δίνοντας ελαφρώς μεγαλύτερη εγγυημένη αντοχή. Το S32205 ικανοποιεί γενικά τις απαιτήσεις του S31803, αλλά το αντίστροφο δεν είναι αυτόματο.
Ε2: Είναι το EN 1.4462 το ίδιο υλικό με το UNS S32205;
Στην πράξη, ναι. Το EN 1.4462 είναι ο ευρωπαϊκός αριθμός υλικού για τον ανοξείδωτο χάλυβα διπλής όψης 22% χρωμίου και η σύνθεσή του επικαλύπτεται με το UNS S32205. Οι δύο ονομασίες χρησιμοποιούνται εναλλακτικά στη διεθνή προσφορά και τα πιστοποιητικά συνήθως αναφέρουν και τα δύο.
Ε3: Γιατί το duplex 2205 είναι ανθεκτικό στη διάβρωση λόγω καταπόνησης χλωρίου;
Η δομή δύο-φάσεων και το κράμα με χρώμιο, μολυβδαίνιο και άζωτο απομακρύνουν το υλικό από τις συνθήκες όπου οι ωστενιτικοί χάλυβες ραγίζουν υπό τάση εφελκυσμού σε περιβάλλοντα χλωρίου. Η φάση φερρίτη αντιστέκεται στην έναρξη της ρωγμής ενώ η φάση ωστενίτη παρέχει σκληρότητα.
Ε4: Μπορεί το duplex 2205 να αντικαταστήσει το 316L στην υπηρεσία θαλασσινού νερού;
Σε πολλές εφαρμογές θαλασσινού νερού ναι, και προσφέρει υψηλότερη αντοχή και καλύτερη αντοχή στη διάβρωση λόγω καταπόνησης. Ωστόσο, η αντίσταση στη διάβρωση των ρωγμών στο στάσιμο θαλασσινό νερό είναι περιορισμένη σε σύγκριση με τους τύπους υπερ-αμφίδρομης λειτουργίας, επομένως ο σχεδιασμός θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη τη θερμοκρασία και τη γεωμετρία των σχισμών.
Ε5: Είναι δύσκολο να συγκολληθεί ο σωλήνας duplex 2205;
Το Duplex 2205 συγκολλάται καλά όταν η διαδικασία είναι κατάλληλη: η ελεγχόμενη εισροή θερμότητας, τα όρια θερμοκρασίας μεταξύ διέλευσης και η σωστή επιλογή πληρωτικού υλικού διατηρούν την ισορροπία του φερρίτη-ωστενίτη. Η ανεξέλεγκτη υψηλή είσοδος θερμότητας μπορεί να διαταράξει την ισορροπία φάσης και να μειώσει τη σκληρότητα και την αντίσταση στη διάβρωση.
Ε6: Ποια είναι η τυπική συνθήκη παράδοσης για το σωλήνα duplex 2205;
Ο σωλήνας παραδίδεται σε κατάσταση ανόπτησης και τουρσί σε διάλυμα, με την ανόπτηση να πραγματοποιείται συνήθως στους 1020–1100 βαθμούς ακολουθούμενη από ταχεία ψύξη και κανονικά πιστοποιείται με υδροστατική δοκιμή και, όπου απαιτείται, μέτρηση φερρίτη και δοκιμή διάβρωσης.