Miért használnak 2205 duplex rozsdamentes acélt a vegyipari berendezésekben?

Mitől lesz a 2205 duplex minőség?

A 2205 egy duplex rozsdamentes acél, ami azt jelenti, hogy a mikroszerkezete nagyjából azonos mennyiségű ferritet és ausztenitet tartalmaz. A kiegyensúlyozott két-fázisú szerkezet mindkét családból a legjobbat adja: a ferrites acélok szilárdságát és kloridfeszültség-korróziós repedésállóságát, valamint az ausztenites acélok szívósságát és gyárthatóságát. Az ötvözet az ASTM szabványokban UNS S32205, az európai szabványokban pedig az EN 1.4462 jelöléssel rendelkezik.

Kémiai összetétel az ASTM A240 szerint

Elem tömeg%	UNS S32205
Szén	0,030 vagy kisebb
Szilícium	1,00 vagy kisebb
Mangán	2,00 vagy annál kisebb
Foszfor	0,030 vagy kisebb
Kén	Kisebb vagy egyenlő, mint 0,020
Króm	22.0 – 23.0
Nikkel	4.5 – 6.5
Molibdén	3.0 – 3.5
Nitrogén	0.14 – 0.20

A króm, a molibdén és a nitrogén együttesen a 2205-nek nagyjából 34–35-ös pontozási ellenállási egyenértéket ad, ami jóval meghaladja a 316 literes értéket, ezért a 2205 felülmúlja a 316 litert és a 317 litert klorid--tartalmú közegben.

Mechanikai Tulajdonságok

Ingatlan	UNS S32205	Összehasonlításképpen 316L típus
Szakítószilárdság	620 MPa vagy annál nagyobb	Nagyobb vagy egyenlő, mint 485 MPa
Termőerő	450 MPa vagy annál nagyobb	170 MPa vagy annál nagyobb
Megnyúlás	25%-nál nagyobb vagy egyenlő	40%-nál nagyobb vagy egyenlő
Keménység	293 HB vagy annál kisebb	Kisebb vagy egyenlő, mint 217 HB

A 2205 folyáshatára nagyjából kétszerese az olyan ausztenites minőségeknek, mint a 304 és 316. Ez vékonyabb falszakaszokat tesz lehetővé nyomástartó edényekben és csővezetékekben, csökkentve a súlyt és az anyagköltséget, miközben változatlan tervezési nyomást tart fenn.

Korrózióállóság a vegyi üzemben

Három korróziós tulajdonság teszi a 2205-öt értékessé a vegyi berendezésekben. Először is, magas króm-, molibdén- és nitrogéntartalma kiválóan ellenáll a lyukkorróziónak és a réskorróziónak a klorid-tartalmú oldatokban, beleértve a tengervizet is. Másodszor, a duplex szerkezet ellenáll a kloridos feszültségkorróziós repedésnek, amely az ausztenites acélok gyakori meghibásodási módja forró kloridos környezetben. Harmadszor, a kiegyensúlyozott fázisok jól teljesítenek mind oxidáló, mind redukáló közegben, a ferrit fázis pedig jó ellenállást biztosít a maró oldatokkal szemben. Ez a sokoldalúság lehetővé teszi, hogy egyetlen anyag lefedje a folyamatok széles skáláját, amelyekhez egyébként két különböző ötvözetre lenne szükség.

Gyártás, hegesztés és tipikus alkalmazások

A 2205 szabványos eljárásokkal hegeszthető, de a hővel érintett zónának meg kell őriznie a ferrit--ausztenit körülbelül 30-70%-os egyensúlyát a korrózióállóság és szívósság megőrzése érdekében. Használjon alacsony hőbevitelt, megfelelő töltőanyagot, például ER2209-et, és kerülje a lassú hűtést; ha a szerelvény erősen korrozív környezetnek van kitéve, az 1020-1100 fokos oldatos izzítás, majd a gyors hűtés visszaállítja a fázisegyensúlyt. A tipikus vegyi berendezések közé tartoznak a reaktorok és nyomástartó edények, a héj{11}}és-csöves hőcserélők, a tárolótartályok, a sótalanító üzemek, a cellulóz rothasztók és a fehérítő üzemek, valamint a klorid--csapágyat szállító folyamatcsövek.

Gyakran Ismételt Kérdések

Q1: Miért erősebb a 2205, mint a 316L?
A1: A duplex ferrit-ausztenit mikrostruktúra legalább 450 MPa folyáshatárt biztosít, ami körülbelül kétszerese a lágyított 316L-nek, ami vékonyabb és könnyebb felszerelést tesz lehetővé.

2. kérdés: A 2205 ellenáll a kloridos feszültségkorróziós repedéseknek?
A2: Igen. A ferrit fázis megszakítja a repedés terjedését, így a 2205 sokkal jobban ellenáll a kloridos feszültségkorróziós repedéseknek, mint az ausztenites minőségek, mint például a 304 és 316.

3. kérdés: Mi a 2205 PREN-je?
A3: A 2205-ös lyukkorróziós ekvivalens száma körülbelül 34–35, szemben a 316 literes 24–26-os értékkel, ami egyértelműen jobb lyukkorrózió- és réskorrózióállóságot biztosít.

4. kérdés: A 2205 hegeszthető, mint a 316L?
A4: 2205 hegeszthető, de az eljárásnak szabályoznia kell a hőbevitelt és az áthaladási hőmérsékletet a fázisegyensúly megőrzése érdekében; megfelelő duplex töltőanyagra, például ER2209-re általában szükség van.

5. kérdés: A 2205 alkalmas tengervíz szolgáltatásra?
V5: Igen. 2205 széles körben használatos tengervíz-hűtéses hőcserélőkben, sótalanító üzemekben és tengeri berendezésekben, ahol a 316L lyuk- és réskorróziót szenved.

6. kérdés: Mi a 2205 elnevezése?
A6: UNS S32205 és EN 1.4462, a régebbi UNS S31803 jelöléssel még mindig sok dokumentumban megtalálható; A JIS SUS329J3L egyenértékű duplex minőségű.