Co je Duplex 2205?
Duplex 2205 je duplexní nerezová ocel s obsahem 22 % chromu s dvoufázovou mikrostrukturou přibližně stejných částí feritu a austenitu. Kombinace austenitických a feritických struktur mu dává vyvážený soubor vlastností: vyšší pevnost než austenitická nerezová ocel 304 nebo 316, dobrou houževnatost a mnohem lepší odolnost proti chloridovému koroznímu praskání než jakosti řady 300. Na ocel se vztahuje UNS S32205 a UNS S31803 a evropské číslo materiálu EN 1.4462. Bezešvé trubky z tohoto materiálu se běžně dodávají do ASTM A790 nebo ASME SA790 a svařované trubky podle stejné specifikace.
Duplex 2205 je nejběžněji používanou třídou duplexní třídy, protože její vlastnosti jsou dobře vyvážené a její cena je nižší než u vyšších -legovaných super-duplexních tříd. Je to mírný a korozi-odolný materiál, který dobře funguje při vysokých-teplotách a-tlaku, kde by austenitické třídy byly předimenzované nebo by praskaly pod chloridovým namáháním.
Standardní ekvivalenty
| Obecný název | EN číslo materiálu | Označení UNS |
|---|---|---|
| Duplex 2205 | 1.4462 | S32205 a S31803 |
UNS S31803 bylo původní označení a UNS S32205 je zpřísněná moderní verze s mírně užšími limity složení a vyšším minimem dusíku. Oba jsou široce používány; pokud to nákupní specifikace umožňuje, je preferován S32205, protože jeho garantované minimální vlastnosti jsou vyšší.
Chemické složení
| Živel | Typický limit (hmotnostní %) |
|---|---|
| uhlík (C) | Menší nebo rovno 0,030 |
| Chrom (Cr) | 22.0–23.0 |
| nikl (Ni) | 4.5–6.5 |
| molybden (Mo) | 3.0–3.5 |
| mangan (Mn) | Menší nebo rovno 2,0 |
| křemík (Si) | Menší nebo rovno 1,0 |
| fosfor (P) | Menší nebo rovno 0,030 |
| síra (S) | Menší nebo rovno 0,020 |
| dusík (N) | 0.14–0.20 |
Mechanické vlastnosti a odolnost proti korozi
Ve stavu rozpouštěcím-žíháním duplexní trubka 2205 typicky zaručuje mez kluzu alespoň 450 MPa, pevnost v tahu alespoň 655 MPa a tažnost alespoň 25 %. Vysoká mez kluzu umožňuje tenčí stěny než ekvivalentní austenitické konstrukce, což šetří hmotnost a náklady. Ekvivalentní číslo odolnosti proti důlkové korozi je asi 35 a materiál odolává důlkové korozi, štěrbinové korozi a chloridovému koroznímu praskání v mořské vodě a jiných prostředích obsahujících chlorid-, což z něj činí standardní volbu pro námořní a pobřežní aplikace.
Velikosti, plány a formuláře
Bezešvé duplexní potrubí 2205 je běžně dostupné ve jmenovitých velikostech od 1/2 palce do 12 palců, v řadách SCH20, SCH30, SCH40, STD a SCH80 a ve formách, jako jsou kruhové hydraulické a jiné konstruované sekce. Stejná skupina materiálů se vyrábí jako bezešvé, svařované a vyrobené trubky, takže tvar výrobku lze přizpůsobit průměru a aplikaci.
Aplikace
Duplex 2205 se používá při výrobě a zpracování ropy a plynu, podmořských a horních potrubích, chemických a petrochemických závodech, odsolovacích zařízeních, chladicích systémech mořské vody, výměnících tepla, celulózkách a papírnách a konstrukčních aplikacích vystavených mořské atmosféře. Díky kombinaci pevnosti, odolnosti proti únavě a odolnosti vůči chloridům je zvláště cenný pro rotační zařízení, tlakové nádoby a potrubí, kde záleží jak na hmotnosti, tak na spolehlivosti. Pro nejagresivnější podmínky, jako je vysoký obsah chloridů v kombinaci s velmi nízkým pH, by se měly hodnotit super-duplexní třídy s vyšším obsahem slitin.
Body výběru a manipulace
Vzhledem k tomu, že duplexní ocel závisí na vyváženém poměru ferit-austenitu, svařování musí probíhat podle kvalifikovaných postupů s řízeným přívodem tepla a interpass teplotou a obecně se dává přednost rychlému ochlazení po svařování. Materiál je magnetický, což je normální a neznamená to závadu. Žíhání se provádí v rozsahu 1020–1100 stupňů s následným rychlým ochlazením. Při objednání duplexního potrubí specifikujte označení UNS, produktovou normu, harmonogram a požadované zkoušky tak, aby dodaný materiál odpovídal konstrukčnímu základu.
FAQ
Q1: Jaký je rozdíl mezi S31803 a S32205?
S31803 je původní označení UNS pro duplex 2205, zatímco S32205 je moderní označení s užším rozsahem pro některé prvky a vyšším minimálním obsahem dusíku, což dává mírně vyšší garantovanou pevnost. S32205 obecně splňuje požadavky S31803, ale obrácený postup není automatický.
Q2: Je EN 1.4462 stejný materiál jako UNS S32205?
V praxi ano. EN 1.4462 je evropské číslo materiálu pro 22% chrom duplexní nerezovou ocel a její složení se překrývá s UNS S32205. Tato dvě označení se v mezinárodní nabídce používají zaměnitelně a certifikáty obvykle uvádějí obě.
Otázka 3: Proč je duplex 2205 odolný vůči praskání korozí způsobené chloridy?
Dvoufázová -struktura a legování chromem, molybdenem a dusíkem posouvají materiál pryč od podmínek, kdy austenitické oceli praskají při tahovém napětí v chloridovém prostředí. Feritová fáze odolává iniciaci praskání, zatímco austenitová fáze zajišťuje houževnatost.
Q4: Může duplex 2205 nahradit 316L v provozu s mořskou vodou?
V mnoha aplikacích s mořskou vodou ano a nabízí vyšší pevnost a lepší odolnost proti praskání korozí pod napětím. Odolnost proti štěrbinové korozi ve stojaté mořské vodě je však ve srovnání se super-duplexními třídami omezená, takže při návrhu by měla být zohledněna teplota a geometrie štěrbiny.
Q5: Je obtížné svařovat duplexní potrubí 2205?
Duplex 2205 svařuje dobře, pokud je postup kvalifikovaný: řízený přívod tepla, limity teploty mezi průchody a správný výběr plniva udržují ferit-austenitickou rovnováhu. Nekontrolovaný vysoký přívod tepla může narušit fázové vyvážení a snížit houževnatost a odolnost proti korozi.
Q6: Jaký je typický dodací stav pro duplexní potrubí 2205?
Trubka je dodávána v rozpouštěcím{0}}žíhaném a mořeném stavu, přičemž žíhání se obvykle provádí při 1020–1100 stupních s následným rychlým ochlazením a je běžně certifikováno hydrostatickým testováním a v případě potřeby měřením feritu a korozním testováním.