Acciaio inossidabile doppia fase è acciaio inossidabile 2205

Chì ghjè l'acciaio inox duplex

L'acciaio inossidabile duplex hè chjamatu "duplex" perchè a so microstruttura metalografica hè custituita da dui tipi di grani d'acciaio inox, ferrite è austenite. Quandu l'acciaio inossidabile duplex si fonde, prima si solidifica in una struttura di ferrite cumpleta quandu si solidifica da u statu liquidu. Quandu u materiale si rinfriscà à a temperatura di l'ambienti, circa a mità di i grani di ferrite si trasformanu in grani d'austenite. In u risultatu, circa 50% di a microstruttura hè custituita da a fase di austenite è u 50% hè custituitu da a fase di ferrite.

A forza di l'acciaio inossidabile duplex hè apprussimatamente duie volte di quella di l'acciaio inossidabile austeniticu convenzionale o ferriticu. Per quessa, i diseggiani ponu riduce u gruixu di pareti sottili in certi applicazioni. A figura seguente paraguna a forza di rendiment di parechji acciai inossidabili duplex è l'acciaio inossidabile austeniticu 316L in a temperatura di a temperatura di l'ambienti à 300 ℃. Ancu l'acciai inossidabili duplex anu una forza alta, mostranu una bona plasticità è durezza. A durezza è a duttilità di l'acciaio inossidabile duplex sò significativamente megliu cà quelli di l'acciaio inossidabile ferriticu è l'azzaru di carbone, è mantene una bona tenacità ancu à temperature assai bassu cum'è -40 ℃ / F. Ma ùn pò ancu ghjunghje à l'eccellente livellu di l'acciaio inox austeniticu.

A resistenza à a corrosione di l'acciaio inox dipende principalmente da a so cumpusizioni chimica. In a maiò parte di l'ambienti di l'applicazioni, l'acciaio inossidabile duplex presenta una alta resistenza à a corrosione per via di u so altu cuntenutu di cromu, chì hè vantaghju in l'acidi ossidanti, è quantità sufficienti di molibdenu è nichel per sustene a corrosione in i medii acidi di riduzzione media.

A capacità di l'acciaio inossidabile duplex per resiste à i pitting di ioni di cloruru è à a corrosione di crevice dipende da u so cuntenutu di cromu, molibdenu, tungstenu è nitrogenu. U cuntenutu relativamente altu di cromu, molibdenu è nitrogenu di l'acciaio inossidabile duplex li dà una resistenza eccellente à i pitting di cloruri è a corrosione crevice. Hanu una gamma di diverse proprietà di resistenza à a corrosione, chì varienu da i gradi equivalenti à a resistenza à a corrosione in acciaio inox 316, cum'è l'acciaio inox duplex economicu 2101, à i gradi equivalenti à 6% di resistenza à a corrosione in acciaio inox molibdenu, cum'è SAF2507.

L'acciaio inossidabile à doppia fase hà una resistenza eccellente à u cracking di corrosione di stress (SCC), chì hè ereditatu da u latu di ferrite. Tutti l'acciai inossidabili duplex anu una resistenza significativamente megliu à a cracking di corrosione di stress di cloruru di l'acciai inossidabili austenitici di a serie 300. I qualità standard di l'acciaio inossidabile austeniticu cum'è 304 è 316 ponu esse sottumessi à cracking di corrusione di stress in cundizioni di ioni di cloruru, aria umida è temperature elevate. Per quessa, in parechje applicazioni in l'industria chimica induve ci hè un altu risicu di currusioni di stress, l'acciaio inossidabile duplex hè spessu usatu invece di l'acciaio inox austeniticu.

Trà l'acciaio inossidabile austeniticu è l'acciaio inossidabile ferriticu, ma più vicinu à l'acciaio inossidabile ferriticu è l'azzaru di carbone. In cunfrontu cù i gradi d'acciaio inossidabile austeniticu cù a stessa resistenza à a corrosione, l'acciaio inossidabile duplex hà un cuntenutu di nickel è molibdenu più bassu. A causa di u bassu cuntenutu di elementi di lega, l'acciaio inossidabile duplex pò avè un vantaghju in u prezzu, soprattuttu quandu u surcharge di lega hè altu. Inoltre, per via di l'altu rendimentu di l'acciaio inossidabile duplex, a so dimensione trasversale pò esse spessu ridutta. Comparatu à l'usu di l'acciaio inossidabile austeniticu, l'usu di l'acciaio inossidabile duplex pò riduce significativamente i costi è u pesu.

L'acciaio inossidabile a doppia fase hà una storia di più di 80 anni. I primi gradi eranu alleati di cromu, nichel è molibdenu. U primu batch of forged and rolled duplex stainless steel hè statu pruduttu in Svezia in u 1930 è utilizatu in l'industria di carta sulfite. Questi gradi sò stati sviluppati per riduce i prublemi di corrosione intergranulare in l'acciaio inox austeniticu à altu carbonu. In u 1930, a Finlandia pruducia fusioni in acciaio inox duplex. U predecessore di l'Uranus 50 hè statu patentatu in Francia in u 1936. Dopu à a Siconda Guerra Munniali, l'acciaio inox AISI 329 hè diventatu un gradu maturu è era largamente utilizatu in i pipeline di scambiatori di calore per i pianti di l'acidu nitricu. 3RE60 hè unu di i gradi di l'acciaio inossidabile duplex di prima generazione sviluppati apposta per migliurà a so resistenza à u cracking di corrosione di stress di cloruru (SCC). In seguitu, i qualità di l'acciaio inossidabile duplex forgiati è fusi sò stati utilizati in diverse industrii di trasfurmazioni, cumprese cuntenituri, scambiatori di calore è pompe.

L'acciaio inox duplex di prima generazione hà un bonu rendimentu, ma hà limitazioni in u statu saldatu. A zona affettata da u calore (HAZ) di a saldatura hè bassa tenacità per via di ferrite eccessiva, è a so resistenza à a corrosione hè significativamente più bassa di quella di u metale base. Queste limitazioni limitanu l'applicazione di l'acciaio inox duplex di prima generazione à certe applicazioni specifiche in stati non saldati. L'invenzione di a raffinazione di l'acciaio inossidabile è u prucessu di decarburizazione di l'ossigenu d'argon (AOD) in u 1968 hà permessu di pruduce una seria di novi qualità d'acciaio inox. Unu di i numerosi prugressi purtati da AOD hè l'aghjunzione deliberata di nitrogenu cum'è un elementu di aleazione. L'aghjunzione di nitrogenu à l'acciaio inossidabile duplex pò fà a durezza è a resistenza à a corrosione di HAZ in u statu saldatu vicinu à e proprietà di u materiale di basa. Cù a migliione di a stabilità di l'austenite, u nitrogenu riduce ancu a tarifa di furmazione di fasi intermetallichi dannusu. L'acciaio inossidabile duplex chì cuntene azotu hè chjamatu acciaio inox duplex di seconda generazione. Stu novu prugressu di cummercializazione hà iniziatu à a fini di l'anni 1970, chì coincide cù u sviluppu di i campi di petroliu è gasu offshore in u Mari di u Nordu è a dumanda di u mercatu per l'acciaio inossidabile cù una resistenza eccellente à a corrosione di i cloruri, una bona prestazione di trasfurmazioni è una forza alta. 2205 hè diventatu u gradu principale di l'acciaio inossidabile duplex di seconda generazione è hè largamente utilizatu in i pipelines di raccolta di gas di piattaforma petrolifera offshore è e facilità di trasfurmazioni. A causa di l'alta forza di stu azzaru, u gruixu di u muru pò esse ridutta, riducendu cusì u pesu di a piattaforma. Per quessa, l'appiecazione di stu acciaio inox hà un grande appellu.

L'acciaio inossidabile in doppia fase include una serie di gradi cù caratteristiche di resistenza à a corrosione differenti, è a so resistenza à a corrosione dipende da a so cumpusizioni di lega. Sicondu a resistenza à a corrosione, l'acciaio inossidabile duplex mudernu hè divisu in cinque categorie:

1. L'acciaio inossidabile duplex economicu senza aghjunghje intenzionalmente molibdenu, cum'è 2304;

2. Duplex ecunomicu inossidabile chì cuntene molibdenu, cum'è S32003;

L'acciaio inossidabile standard duplex cù un cuntenutu Cr di circa 22% è un cuntenutu Mo di 3%, cum'è 2205, hè u gradu principale, cuntendu circa 60% di l'usu di l'acciaio inox duplex;

3. Super duplex stainless steel cun un cuntenutu Cr di circa 25% è un cuntenutu Mo di 3%, cù un valore PREN di 40-45, cum'è 2507; 5. Super duplex inossidabile cù un cuntenutu Cr è Mo più altu ch'è l'acciaio inox super duplex, valore PREN più grande di 45, cum'è S32707

A resistenza à a corrosione lucale di l'acciaio inossidabile hè strettamente correlata cù u so cuntenutu di elementi di lega. L'elementi chì ponu aumentà a resistenza à a corrosione di pitting sò principarmenti Cr, Mo è NW Ancu se W ùn hè micca cumunimenti utilizatu, a so cuntribuzione efficace hè di circa a mità di Mo (in percentuale di pesu). A rilazioni trà a resistenza di pitting relative di l'acciaio inossidabile in suluzione di ioni di cloruru è a cumpusizioni di l'acciaio inossidabile pò esse discritta da una equazioni empirica chjamata u numeru equivalente di resistenza di pitting (PREN). A formula di calculu PREN per l'acciaio inossidabile austeniticu è l'acciaio inossidabile duplex hè a seguente: PREN (equivalente di corrosione di pitting) =% Cr + 3.3 (% Mo + 0.5% W) + 16% N

Hè generalmente crede chì un bonu rendimentu pò esse rializatu quandu u rapportu di a fase di ferrite à a fase di austenite in l'acciaio inox duplex hè da 30% à 70%. Tuttavia, l'acciaio inossidabile duplex hè spessu cunsideratu cum'è proporzioni quasi uguali di ferrite è austenite. In a pruduzzione cummerciale attuale, per ottene una resistenza ottima è e caratteristiche di trasfurmazioni, a proporzione di austenite tende à esse ligeramente più altu. L'interazzione trà l'elementi principali di l'alliage, in particulare u cromu, u molibdenu, u nitrogenu è u nichel, sò assai cumplessi. Per ottene una struttura bifasica stabile chì conduce à a trasfurmazioni è a fabricazione, hè necessariu attentu à u cuntenutu adattatu di ogni elementu.

In più di l'equilibriu di fasi, u sicondu prublema maiò in quantu à l'acciaio inossidabile duplex è a so cumpusizioni chimica hè a furmazione di fasi intermetalliche dannosi à temperature elevate. La phase σ et la phase χ sont formées en acier inoxydable à haute teneur en chrome et en molybdène, et précipitent préférentiellement dans la phase ferrite. L'aghjunzione di nitrogenu hà ritardatu assai a furmazione di sti fasi. Per quessa, hè assai impurtante di mantene una quantità sufficiente di nitrogenu in a suluzione solida. Cù l'esperienza crescente in a fabricazione di l'acciaio inossidabile duplex, a ghjente hè sempre più cuscente di l'impurtanza di cuntrullà una stretta gamma di cumpunenti.

A gamma di cumpusizioni iniziale di 2205 duplex stainless steel (UNS S31803) era troppu larga. L'Esperienza hà dimustratu chì per ottene una resistenza à a corrosione ottima è evità a furmazione di fasi intermetalliche, u cromu, u molibdenu è u cuntenutu di nitrogenu di S31803 deve esse guardatu à i limiti superiore è mediu di u cuntenutu di u cuntenutu. Questu hà purtatu à l'intruduzioni di l'acciaio duplex 2205 mejoratu UNS S32205 cù una gamma di cumpusizioni più stretta. A cumpusizioni di S32205 hè tipica di l'acciaio inox duplex 2205 cummercializatu oghje.

Chì ghjè l'acciaio inox duplex 2205

L'acciaio inossidabile duplex 2205 hè un azzaru inossidabile duplex (austeniticu ferriticu) cumpostu da 22% cromu, 3% molibdenu, è 4.5% nickel nitrogen alloy (riferitu cum'è 2205 duplex steel). In a so struttura di suluzione solida, e fasi di ferrite è austenite contanu per circa a mità di ognunu, è u cuntenutu di a fase minima deve generalmente ghjunghje à 30%. Dunque, hà e caratteristiche di prestazione di l'acciaio inossidabile ferrite è austeniticu. L'acciaio inossidabile duplex 2205 hè un acciaio inossidabile duplex dopatu di nitrogenu cù alta resistenza, bona tenacità à l'impattu, è eccellente resistenza à a corrosione di stress generale è lucali. L'acciaio duplex 2205 hè particularmente adattatu per a temperatura di -50 ° F / + 600 ° F. L'applicazioni fora di stu intervallu di temperatura ponu ancu cunsiderà sta lega.

A funzione principale di l'acciaio inossidabile duplex 2205 hè chì a so forza di rendimentu pò ghjunghje à 400-550MPa, chì hè duie volte di l'acciaio inossidabile austeniticu ordinariu. Questa caratteristica permette à i diseggiani di riduzzione di u pesu in u disignu di i prudutti, risparmiendu cusì materiali. Questa lega hà un vantaghju di prezzu annantu à 316317L è riduce i costi di fabricazione di l'equipaggiu. In quantu à a resistenza à a corrosione, soprattuttu in ambienti medii duri cum'è l'acqua di mare cù un altu cuntenutu di ioni di cloruru, a resistenza à a corrosione di pitting, a corrosione di crepa, a corrosione di stress è a fatigue di corrosione di l'acciaio inossidabile duplex hè significativamente megliu cà quella di l'acciaio inossidabile austeniticu ordinariu. è pò esse paragunabili à l'acciaio inox austeniticu d'alta lega. A causa di e caratteristiche di prestazioni speciale di l'acciaio duplex 2205, i tipi di prudutti includenu bar, filu, pipa saldata, pipa senza saldatura, piastra d'acciaio, materiale forgiatu, striscia, etc. Hà una larga gamma di applicazioni è hè sempre u gradu più utilizatu. in acciaio duplex.

Proprietà fisiche è meccaniche di l'acciaio inox 2205 duplex

Densità: 8.0 g/cm3. Resistance à la traction: σ b ≥ 620Mpa. Resistenza à u rendiment: σ 0.2 ≥ 450Mpa, u tassu di allungamentu: δ ≥ 25%.

Resistenza à a corrosione di l'acciaio inox 2205 duplex

Corrusione uniforme: A causa di u cuntenutu di cromu (22%), u cuntenutu di molibdenu (3%) è u cuntenutu di nitrogenu (0.18%) di l'acciaio duplex 2205, a so resistenza à a corrosione hè superiore à 316L è 317L in a maiò parte di l'ambienti.

Resistenza à a corrosione localizzata: U cuntenutu di cromu, molibdenu è nitrogenu in l'acciaio duplex 2205 rende assai resistente à a corrosione puntuale è a corrosione di creve in suluzioni oxidanti è acidi.

Resistenza à a corrosione di stress: a microstruttura di a doppia fase di l'acciaio duplex 2205 aiuta à migliurà a resistenza di cracking di corrusione di stress di l'acciaio inox. In certi cundizioni di temperatura, stress, ossigenu è cloruru, l'acciaio inox austeniticu subirà a corrosione di stress di cloruri. A causa di a difficultà à cuntrullà sti cundizioni, l'usu di 304L, 316L è 317L hè limitatu in questu sensu. Resistenza à a fatigue di corrosione: L'alta resistenza è a resistenza à a corrosione di l'acciaio duplex 2205 dà un altu livellu di resistenza à a fatigue di corrosione. L'equipaggiu di trasfurmazioni hè suscettibile à ambienti corrosivi è cicli di carica, è e caratteristiche di 2205 sò assai adattati per tali applicazioni.

Campi d'applicazione di l'acciaio inox duplex 2205

Aree d'applicazione di l'acciaio duplex 2205: ambiente neutru di cloruri, industria di raffinazione, industria petrochimica è chimica, pipeline di trasportu di l'industria chimica, industria di petroliu è di gas naturale, industria di pasta è carta, industria di fertilizzanti, industria di urea, industria di fertilizzanti fosfatati, ambiente d'acqua di mare, energia è industria di prutezzione di l'ambiente, industria ligera è industria alimentaria, attrezzature per l'industria alimentaria è farmaceutica, cumpunenti strutturali di alta resistenza, pipeline sottumarini, gas di fume desulfurization, infiltration desalinization Equipment, plants acid sulfuric, fasteners ingegneria marina, etc.

Cum'è un tipu speciale d'acciaio, 2205 hè superiore à l'acciaio inossidabile ordinariu in durezza è prestazione.