Что такое дуплексная сталь 2205

Дуплексная нержавеющая сталь (DSS) относится к примерно 50% феррита и аустенита и обычно требует менее 30% нержавеющей стали. В случае низкого содержания углерода содержание Cr составляет от 18% до 28%, а содержание Ni - от 3% до 10%. Некоторые стали также содержат легирующие элементы, такие как Mo, Cu, Nb, Ti и N. Дуплексная нержавеющая сталь имеет хорошие сварочные характеристики.

По сравнению с ферритной нержавеющей сталью и аустенитной нержавеющей сталью это не похоже на зону термического влияния сварки ферритной нержавеющей стали, а пластическая вязкость значительно снижается из-за сильного укрупнения зерна. В отличие от аустенитных нержавеющих сталей, они чувствительны к образованию горячих трещин.

Благодаря своим особым преимуществам, дуплексная нержавеющая сталь широко используется в нефтехимическом оборудовании, оборудовании для очистки морской воды и сточных вод, нефте- и газопроводах, бумагоделательном оборудовании и других отраслях промышленности. Например: дуплексная труба из нержавеющей стали.

В последние годы он также изучается в области несущих конструкций мостов. Перспективы развития. Температура непрерывного использования фазовой нержавеющей стали составляет от -50 до 250 ° C, нижний предел зависит от температуры хрупкого перехода стали, верхний предел ограничен хрупкостью 475 ° C, а верхний предел температуры не может превышать 300 ° C.

Предел текучести

Предел текучести дуплексной стали 2205 в два раза выше, чем у аустенитной нержавеющей стали. Эта особенность позволяет конструкторам снизить вес при разработке изделий, что делает этот сплав более экономичным, чем 316 317L. Этот сплав особенно подходит для использования в диапазоне температур от -50 ° F / + 600 ° F.

Сплавы, которые находятся за пределами этого температурного диапазона, также могут рассматриваться для этого сплава, но с некоторыми ограничениями, особенно когда они применяются для сварных конструкций. Благодаря особым характеристикам дуплексной стали 2205, она имеет широкий спектр применения и, безусловно, является наиболее широко используемым сортом дуплексной стали.

Устойчивость к коррозии

Общая коррозия: более высокое содержание хрома и молибдена в SAF 2507 делает его сильным сопротивлением органической коррозии от органических кислот, таких как муравьиная кислота, уксусная кислота и т. Д. Сплавы SAF2507 для неорганических кислот, особенно содержащих хлор Неорганическая кислота соединения также обладает сильной коррозионной стойкостью. По сравнению с 904L SAF2507 имеет более высокую коррозионную стойкость к разбавленной серной кислоте, смешанной с ионами хлора. 904L - это аустенитный сплав, который специально используется для защиты от чистоты. Серно-кислотная коррозия. Обработка снятия напряжения 650-800 ° C, обычно используемая в аустенитной нержавеющей стали, не может использоваться, и обычно используется отжиг на твердый раствор.

Резка и формовка

Дуплексная сталь 2205 поддается резке и холодной штамповке. Однако из-за высокой прочности и твердости самого 2205 DDS он требует большей холодной штамповки, чем аустенитная сталь, а из-за его высокой прочности необходимо полностью учитывать фактор отскока. Металл сварного шва, наплавленный присадочной проволокой и другими методами сварки (GTAW, GMAW, SAW), имеет химический состав, аналогичный сварочной проволоке, соответствующему сварочному материалу из дуплексной нержавеющей стали и заднему защитному газу для внутренней газовой защиты односторонних сварная труба.

DDS может использоваться в промышленном чистом аргоне или аргоне высокой чистоты (99.99%). Во всех случаях газ должен быть сухим (PrEN439: все газы, кроме CO2, точка росы не более 40 ppm до -50 ° C, вода CO2 максимум не более 200 ppm, точка росы до -35 ° C) из-за различные меры по предотвращению попадания влаги в защитный газ. Горячая обработка дуплексной нержавеющей стали с высоким содержанием хрома (25% Cr) немного сложнее, чем аустенитная нержавеющая сталь, и позволяет производить такие изделия, как пластины, трубы и проволоку.

Отжиг

Дуплексную сталь 2205 следует отжечь при минимальной температуре 1900 ° F, а затем быстро охладить для закалки в воде. Эта обработка применяется для отжига твердых растворов и снятия напряжений. Обработка для снятия напряжения, например, при температурах ниже 1900 ° F, имеет тенденцию приводить к осаждению вредных металлических или неметаллических фаз. Насос и клапан из дуплексной нержавеющей стали, благодаря характеристикам двухфазной структуры, обладают хорошей коррозионной и усталостной стойкостью и очень подходят для изготовления основного оборудования для производства карбамида. Выбор материала насоса метиламмония зависит от способа производства мочевины. В настоящее время многие крупные отечественные заводы по производству удобрений используют процесс отгонки газа, а температура корпуса насоса составляет около 75 ° C. На малых и средних заводах по производству удобрений обычно применяется полный цикл производства. Температура составляет около 95 ° C, и для двух указанных выше способов можно использовать сталь 316L (сорт мочевины). Использование двухступенчатого охлаждения может улучшить характеристики двухфазной стали, то есть от температуры нагрева критической зоны до определенной температуры с последующим быстрым охлаждением.

Опреснение

Опреснение моря подверглось самым строгим испытаниям из-за высокого содержания хлоридов и высокотемпературной коррозионной среды. История опреснения морской воды - это, по сути, история развития материалов, поскольку клиентам в опреснительной промышленности необходимо найти баланс между соблюдением требований к коррозионной стойкости и контролем инвестиций в пределах доступного диапазона. Четвертая категория - супердуплексная нержавеющая сталь с высоким содержанием молибдена и азота, стандартная марка UNS S32750 (25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N), а некоторые также содержат вольфрам и медь, может применяться значение PREN более 40. до жестких условий Среда имеет хорошую коррозионную стойкость и комплексные механические характеристики, сравнимые с супераустенитной нержавеющей сталью. Он используется в теплообменниках и холодных душах, а также в таком оборудовании, как очистка, удобрения, бумага, нефть, химикаты и другие стойкие к морской воде концентрированной высокотемпературной концентрированной азотной кислоты. Хорошая свариваемость, низкая склонность к термическому растрескиванию, как правило, без предварительного нагрева перед сваркой, без термообработки после сварки, может свариваться с аустенитной нержавеющей сталью 18-8 или углеродистой сталью.

Сила

Преимущество использования дуплексной нержавеющей стали заключается в ее высокой прочности (в два раза превышающей размер обычных аустенитных сталей) в сочетании с высокой коррозионной стойкостью. Следовательно, дуплексные испарители из нержавеющей стали могут быть изготовлены из более тонких стальных листов с меньшим количеством необходимых материалов и сварных швов. Дополнительные преимущества включают простоту обращения и меньшее воздействие на окружающую среду. 3. Коррозионное растрескивание под напряжением: сложная структура SAF 2507 придает ему сильную устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением. Из-за высокого содержания сплава SAF 2507 имеет лучшую коррозионную стойкость и прочность, чем 2205. Трещины в конструкции почти неизбежны, что делает нержавеющую сталь более восприимчивой к коррозии в хлоридной среде. SAF 2507 очень силен. Устойчивость к коррозии. SAF 2507 имеет изократическую кривую 0,1 мм / год в серной кислоте, содержащей 2000 ppm хлорид-ионов; изократическая кривая 0,1 мм / год в соляной кислоте. Дуплексная нержавеющая сталь имеет аустенит + феррит. Двухфазная структура и содержание двух фаз в основном одинаковы, поэтому она имеет характеристики аустенитной нержавеющей стали и ферритной нержавеющей стали.

Веха

Прорыв в концепции дуплексной нержавеющей стали В 2003 году дуплексная нержавеющая сталь 2205 была использована для изготовления массивных испарителей из дуплексной стали, установленных на оборудовании Melittah MSF компании Libyan и оборудовании Zuara MED. В 2004 году было запущено в производство оборудование производительностью 4 миллиона галлонов в сутки (MIGD). Дуплексная сталь 2205 - это дуплексная нержавеющая сталь, состоящая из хрома 21%, молибдена 2,5% и никель-азотного сплава 4,5%. В настоящее время отечественная продукция из дуплексной стали 2205 включает сварные трубы, бесшовные трубы, стальные листы, прутки, поковки и полосы. Ранние дуплексные нержавеющие стали были устойчивы к умеренной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением от хлора, но их характеристики значительно снижались при пайке. Чтобы улучшить эту ситуацию, в дуплексную сталь 2205 был добавлен азот, который не только улучшил коррозионную стойкость, но и использовался при сварке.

DDS обладает высокой прочностью, хорошей ударной вязкостью и хорошей общей и местной стойкостью к коррозии под напряжением. Характеристики дуплексной стали 2205 заключаются в том, что металл шва и горячая метаморфическая часть сохраняют ту же коррозионную стойкость, прочность и вязкость, что и основной металл. Следующий этап применения дуплексной нержавеющей стали для опреснения морской воды - в начале 2004 года в конструкции испарителя были использованы два различных типа дуплексных нержавеющих сталей - с помощью высококоррозионностойкой 2205 изготавливаются детали для использования в самых суровых условиях, с помощью 2304 изготавливаются детали, которые используются в менее суровых условиях.

Дуплексная сталь 2205 (S31803, F51, 1.4462) Обработка дуплексной нержавеющей стали: мы рекомендуем выполнять формовку при температуре ниже 600 ° F. Во время процесса термоформования вся заготовка должна быть нагрета как единое целое и должна выполняться при температурах от 1750 ° F до 2250 ° F.

Приложения

Дуплексная нержавеющая сталь в основном используется в трубопроводах для жидкости, технологических трубопроводных системах и оборудовании, таком как сепарационные установки, моечные установки и насосы. Когда они находятся под водой, эти материалы используются в скважинных эксплуатационных трубопроводах, трубах и коллекторах, деталях газовых деревьев, трубопроводах для жидкости и трубопроводах, транспортирующих агрессивные нефть и газ. Супердуплексная нержавеющая сталь (25%Cr), благодаря своей эффективной стойкости к расчетным напряжениям, часто используется в следующих областях: круглый пруток, поковки, отливки, листы, пластины, трубы, крепежные детали и т. Д.

Дуплексная нержавеющая сталь 2507: 2507 - это ферритно-аустенитная (дуплексная) нержавеющая сталь, которая сочетает в себе наиболее полезные свойства многих ферритных и аустенитных сталей из-за высокого содержания в стали хрома и молибдена. Высокая, поэтому обладает отличной стойкостью к точечной коррозии, щелевой коррозии и равномерной коррозии.

Двухфазная микроструктура обеспечивает высокую стойкость стали к коррозионному растрескиванию под напряжением и высокую механическую прочность. Дуплекс SAF 2507 Структура придает ему сильную устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением. Благодаря высокому содержанию сплава SAF 2507 имеет лучшую коррозионную стойкость и прочность, чем 2205 DDS. Температура супердуплексной нержавеющей стали не может быть ниже 1796 ° F. Дуплексная нержавеющая сталь с низким содержанием хрома и молибдена не может быть ниже 1652 ° F, что позволяет избежать осаждения из-за выделения хрупкой фазы. Процесс вызывает трещины на поверхности.