無錫不銹鋼板廠家無錫漢能不銹鋼2019年12月2日訊 2205是一種加N雙相不銹鋼。N的加入明顯地改善了2205的耐腐蝕性能，尤其是焊接的情況。早期的雙相不銹鋼可以耐中等強度的均勻腐蝕和氯應力腐蝕斷裂，但是在焊接情況下使用時，其性能就會大大下降。為了改善這種情況，N元素就加入了2205雙相不銹鋼，這樣不僅使耐腐蝕性能上升，而且焊接使用情況也很良好。ASTM標準對2205雙相鋼的含N量要求是0.08-0.2%，Cr、Mo、Ni的含量也有要求，所以2205雙相鋼的點蝕當量PREN值達到了35.8，進一步提高了耐蝕性能。
當有恰當?shù)臒崽幚頃r，2205中22%的Cr和3.5%的Ni、3%的Mo、0.16%的N就會產(chǎn)生包括奧氏體相和鐵素體相平衡的顯微組織結構，這種結構和化學成分讓2205不銹鋼有比316和317不銹鋼更好和更廣泛的耐蝕性能，同時還有比普通奧氏體不銹鋼兩倍還高的屈服強度。
2205是使用最廣泛的雙相不銹鋼材料，在出廠前的所有2205不銹鋼都要金相檢驗，以防止加工過程中產(chǎn)生σ相。2205最常見的應用形式是焊管和管件，在有較強的均勻腐蝕和應力腐蝕的情況下，板材應用也很廣泛。
二、化學成分和產(chǎn)品標準
不含鎳的鐵素體鋼對氯化物的應力腐蝕斷裂有天生的免疫力，即使在苛刻的42%的MgCl2溶液中也是如此，從另一方面來說，含鎳的奧氏體不銹鋼則很容易受到氯離子應力腐蝕斷裂的影響。奧氏體和鐵素體不銹鋼對氯離子的應力腐蝕斷裂的抵抗取決于合金中鎳的含量。
從某種意義上說，雙相合金是奧氏體相和鐵素體相的合成，但在雙相合金中的成分都會傾向于某一相。例如，鐵素體相中的Ni要比奧氏體相中的Ni含量少的多，因此，雙相合金對氯離子的應力腐蝕斷裂的抵抗性要比傳統(tǒng)300系列不銹鋼好的多。
下表是是304和2205在幾種沸騰溶液中的腐蝕性能試驗結果。
對氯離子的點蝕和縫隙腐蝕的評定可以使用ASTM標準G-48試驗方法(10%FeCl3-6H2O)，并且逐漸提高溫度直到發(fā)現(xiàn)縫隙腐蝕發(fā)生為止。則首先發(fā)現(xiàn)縫隙腐蝕發(fā)生的溫度稱為臨界縫隙腐蝕溫度，可以用來衡量材料耐縫隙腐蝕的能力，但在氯化溶液中不必要標明合金的限制使用溫度。
下表是退火2205鋼板材和316L、317L等合金的縫隙腐蝕溫度試驗對比情況。10%FeCl3溶液中的縫隙腐蝕數(shù)據(jù)
2205對稀的還原性酸和高濃度的氧化性酸有抵抗性，對低濃度的有機酸也有抵抗性，但在高溫高濃度下要小心使用。下表是316和2205普通狀態(tài)和焊接狀態(tài)的腐蝕試驗對比情況。
熱傳導系數(shù)：(20-100℃)：19w/m-k
熱膨脹系數(shù)：(20-100℃)：13.7×10-6/℃
平均彈性模量：190 Gpa
五、力學性能
典型室溫下的力學性能如下表所示。
2205雙相鋼在ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范中被允許使用在316℃以下溫度。其強度可以通過ASME鍋爐與壓力容器標準中的許用應力來表示。下表是典型316和2205的許用應力對比情況。焊接管件的焊縫系數(shù)取0.85。如此大的許用應力可以和有很利地使用在過程裝備設計中。
最大許用應力(依據(jù)ASME規(guī)范)
ASME Boiler and Pressure Vessel Code, Section II, PartD, Table 1A.
沖擊性能
2205雙相鋼可以從高溫塑性破壞向低溫脆性斷裂轉(zhuǎn)變，此塑性-脆性的轉(zhuǎn)變溫度可以通過在343-538°C長時間的保溫來充分地提高。不恰當?shù)暮附庸に?，例如使用純粹的Cr不銹鋼填料，可以提高焊縫向沖擊脆性轉(zhuǎn)變的敏感性。高溫對力學性能的影響
ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范中明確規(guī)定2205雙相鋼的使用溫度上限是316℃，因為雙相鋼有一個“475℃脆化”的問題，主要是由于鐵素體相在343-538℃之間加熱時會出現(xiàn)脆化現(xiàn)象。但這種脆化是可逆的，只要通過在593℃以上加熱就可以還原。然而，另外一個脆化溫度區(qū)間是538-1000℃，因為有有害于沖擊性和腐蝕性的中間相析出。整體退火和快速冷卻處理可以消除脆性相，同時也是消除成形應力和“475℃脆化”首選方案。
六、成形和熱處理
2205可以很成功地冷彎和拉伸。相對于普通奧氏體不銹鋼來說，2205有很高的強度，對成形設備要求有很高的要求。雙相鋼中鐵素體相的延伸率比奧氏體相要小，所以2205在彎曲時其彎曲半徑要比奧氏體不銹鋼大。
此外，2205管材和管板脹接時，由于其彈性延伸率較低，所以其脹接程度要受到限制。2205相對于很多管板材料來說其強度是很高的，因此，2205管材和其它材料的管板脹接時要十分小心
重度彎曲變形后要整體退火(不只是消應力退火)，以防止在使用環(huán)境中應力腐蝕開裂，消應力熱處理的溫度一般在316-927℃之間，至于對材料性能的影響不作考慮。
七、熱處理
2205的退火溫度一般在1020-1100℃并快速冷卻，在1100℃附近熱處理時，會讓鐵素體相含量大大增加。
八、焊接
2205雙相鋼中的鐵素體相和奧氏體相含量基本相同，氧炔焊會讓基材的焊縫和熱影響區(qū)的鐵素體含量上升，并行的退火處理可以恢復兩相的平衡。然而退火處理后焊縫的鐵素體含量還是要稍高一點。焊縫中的鐵素體含量不可以過高。當2205和異種鋼焊接時，填料金屬中要含有一些奧氏體形成元素，以便可以形成一條奧氏體焊縫。焊縫區(qū)域如含有大量鐵素體晶粒，就會讓材料的室溫沖擊韌性大大降低。
