Mikä on Duplex 2205?
Duplex 2205 on 22 % kromi duplex ruostumaton teräs, jonka kaksivaiheinen mikrorakenne koostuu suunnilleen yhtä suuresta osasta ferriittiä ja austeniittia. Austeniittisten ja ferriittisten rakenteiden yhdistelmä antaa sille tasapainoisen joukon ominaisuuksia: korkeampi lujuus kuin 304- tai 316-austeniittisella ruostumattomalla teräksellä, hyvä sitkeys ja paljon parempi kestävyys kloridijännityskorroosiohalkeilua vastaan kuin 300-sarjan laaduilla. Teräs on katettu UNS S32205 ja UNS S31803 sekä eurooppalaisella materiaalinumerolla EN 1.4462. Tästä materiaalista valmistettu saumaton putki toimitetaan tavallisesti ASTM A790:lle tai ASME SA790:lle ja hitsattu putki saman spesifikaation mukaan.
Duplex 2205 on duplex-perheen yleisimmin käytetty laatu, koska sen ominaisuudet ovat tasapainossa ja sen hinta on alhaisempi kuin korkeammalla-seostetuilla super{2}}duplex-laaduilla. Se on mieto ja korroosionkestävä-materiaali, joka toimii hyvin korkeassa-lämpötiloissa ja korkeassa-paineessa, kun austeniittiset materiaalit ovat ylimitoitettuja tai halkeisivat kloridirasituksen alaisena.
Vakiovastineet
| Yleinen nimi | FI materiaalinumero | UNS:n nimitys |
|---|---|---|
| Duplex 2205 | 1.4462 | S32205 ja S31803 |
UNS S31803 oli alkuperäinen nimitys ja UNS S32205 on tiukennettu moderni versio, jossa on hieman kapeammat koostumusrajat ja korkeampi minimityppipitoisuus. Molempia käytetään laajalti; Kun ostospesifikaatio sallii, S32205 on parempi, koska sen taatut vähimmäisominaisuudet ovat korkeammat.
Kemiallinen koostumus
| Elementti | Tyypillinen raja (paino-%) |
|---|---|
| Hiili (C) | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,030 |
| Kromi (Cr) | 22.0–23.0 |
| Nikkeli (Ni) | 4.5–6.5 |
| Molybdeeni (Mo) | 3.0–3.5 |
| Mangaani (Mn) | Pienempi tai yhtä suuri kuin 2,0 |
| Pii (Si) | Pienempi tai yhtä suuri kuin 1,0 |
| Fosfori (P) | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,030 |
| rikki (S) | Pienempi tai yhtä suuri kuin 0,020 |
| Typpi (N) | 0.14–0.20 |
Mekaaniset ominaisuudet ja korroosionkestävyys
Liuos-hehkutetussa tilassa duplex 2205 -putki takaa tyypillisesti vähintään 450 MPa:n myötölujuuden, vähintään 655 MPa:n vetolujuuden ja vähintään 25 % venymän. Korkea myötöraja mahdollistaa ohuemmat seinät kuin vastaavat austeniittiset mallit, mikä säästää painoa ja kustannuksia. Pisteiskukestävyyden ekvivalenttiluku on noin 35, ja materiaali kestää pistesyöpymistä, rakokorroosiota ja kloridijännityskorroosiohalkeilua merivedessä ja muissa kloridi-pitoisissa ympäristöissä, minkä vuoksi se on vakiovalinta meri- ja rannikkokäyttöön.
Koot, aikataulut ja lomakkeet
Saumaton duplex 2205 -putki on yleisesti saatavana nimelliskokoina 1/2 tuumasta 12 tuumaan, aikatauluissa SCH20, SCH30, SCH40, STD ja SCH80 sekä muodoissa, kuten pyöreinä hydraulisina ja muina suunnitelluina osina. Sama materiaaliperhe valmistetaan saumattomina, hitsattuina ja valmistettuina putkina, joten tuotteen muoto voidaan sovittaa halkaisijaan ja käyttökohteeseen.
Sovellukset
Duplex 2205:tä käytetään öljyn ja kaasun tuotannossa ja prosessoinnissa, vedenalaisissa ja yläpuolisissa putkistoissa, kemian- ja petrokemian tehtaissa, suolanpoistolaitoksissa, meriveden jäähdytysjärjestelmissä, lämmönvaihtimissa, sellu- ja paperitehtaissa sekä merellisille ilmakehille altistuvissa rakennesovelluksissa. Sen lujuuden, väsymiskestävyyden ja kloridin sietokyvyn yhdistelmä tekee siitä erityisen arvokkaan pyöriviin laitteisiin, paineastioihin ja putkiin, joissa paino ja luotettavuus ovat tärkeitä. Aggressiivisimmissa olosuhteissa, kuten korkea kloridipitoisuus yhdistettynä erittäin alhaiseen pH-arvoon, tulee arvioida super-duplex-laadut, joissa on korkeampi seosainepitoisuus.
Valinta- ja käsittelypisteet
Koska dupleksiteräs riippuu tasapainotetusta ferriitti-austeniittisuhteesta, hitsauksen on noudatettava päteviä menettelytapoja säädetyllä lämmöntuonnilla ja läpimenolämpötilalla, ja nopea jäähdytys hitsauksen jälkeen on yleensä suositeltavaa. Materiaali on magneettista, mikä on normaalia eikä tarkoita vikaa. Hehkutus suoritetaan välillä 1020–1100 astetta, jota seuraa nopea jäähdytys. Kun tilaat duplex-putken, määritä UNS-nimike, tuotestandardi, aikataulu ja vaaditut testaukset, jotta toimitettava materiaali vastaa suunnitteluperustetta.
FAQ
Q1: Mitä eroa on S31803:lla ja S32205:llä?
S31803 on alkuperäinen UNS-nimitys duplex 2205:lle, kun taas S32205 on moderni nimitys, jolla on kapeammat alueet joillekin elementeille ja korkeampi vähimmäistyppipitoisuus, mikä antaa hieman suuremman taatun lujuuden. S32205 täyttää yleisesti S31803:n vaatimukset, mutta päinvastainen ei ole automaattinen.
Q2: Onko EN 1.4462 sama materiaali kuin UNS S32205?
Käytännössä kyllä. EN 1.4462 on eurooppalainen materiaalinumero 22 % kromi duplex ruostumattomalle teräkselle, ja sen koostumus on päällekkäinen UNS S32205:n kanssa. Näitä kahta nimitystä käytetään vaihtokelpoisesti kansainvälisessä tarjonnassa, ja sertifikaateissa mainitaan yleensä molemmat.
Q3: Miksi duplex 2205 kestää kloridijännityskorroosiohalkeilua?
Kaksivaiheinen rakenne ja seos kromin, molybdeenin ja typen kanssa siirtävät materiaalia pois olosuhteista, joissa austeniittiset teräkset halkeilevat vetojännityksen vaikutuksesta kloridiympäristöissä. Ferriittifaasi vastustaa halkeilun alkamista, kun taas austeniittifaasi tarjoaa sitkeyttä.
Q4: Voiko duplex 2205 korvata 316L:n merivesipalvelussa?
Monissa merivesisovelluksissa kyllä, ja se tarjoaa suuremman lujuuden ja paremman kestävyyden jännityskorroosiohalkeilua vastaan. Seisovan meriveden rakokorroosionkestävyys on kuitenkin rajallinen verrattuna super-duplex-laatuihin, joten suunnittelussa tulee ottaa huomioon lämpötila ja rakogeometria.
Q5: Onko duplex 2205 -putki vaikea hitsata?
Duplex 2205 hitsaa hyvin, kun menetelmä on pätevä: hallittu lämmöntuotto, läpimenolämpötilarajat ja oikea täyteaineen valinta ylläpitävät ferriitti-austeniittitasapainoa. Hallitsematon korkea lämmöntuotto voi häiritä faasitasapainoa ja vähentää sitkeyttä ja korroosionkestävyyttä.
Q6: Mikä on duplex 2205 -putken tyypillinen toimitusehto?
Putki toimitetaan liuos-hehkutettuna ja peitatussa tilassa, jolloin hehkutus suoritetaan tyypillisesti 1020–1100 asteessa, jota seuraa nopea jäähdytys, ja se on yleensä sertifioitu hydrostaattisella testauksella ja tarvittaessa ferriittimittauksella ja korroosiotestillä.