双相不锈钢中同时具有奥氏体和铁素体两种显微组织,二者大致等量。由于此特殊的金相组织,双相不锈钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点,且性能更加优异。 |
2205是双相不锈钢的代表钢种。在所有双相钢中,其用量差不多占到80%。从化学成分上看,2205可看作在奥氏体316L牌号的基础上增加Cr含量减少Ni含量,并对其他成分进行微调而来。与316L相比,2205的强度及耐腐蚀能力大大提升。
❒ 各国标准
中国 | GB/T 20878 GB/T 21833 GB/T 31303 | 022Cr22Ni5Mo3N (00Cr22Ni5Mo3N) S22253 | 022Cr23Ni5Mo3N (00Cr23Ni5Mo3N) S22053 |
美国 | ASTM A240 ASTM A276 ASTM A479 ASTM A789 ASTM A790 | UNS S31803 | UNS S32205 |
ASTM A182 | F51 | F60 | |
日本 | JIS G4303 JIS G4304 JIS G4305 JIS G4317 | SUS 329J3L | |
德国 | DIN EN 10088 | X2CrNiMoN22-5-3,1.4462 | |
❒ 成分规范(%)
牌号 | 中:S22253 | 中:S22053 | SUS329J3L | 1.4462 |
美:S31803 | 美:S32205 | |||
C | ≤0.030 | ≤0.030 | ≤0.030 | ≤0.030 |
Si | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤1.00 | ≤1.00 |
Mn | ≤2.00 | ≤2.00 | ≤2.00 | ≤2.00 |
P | ≤0.030 | ≤0.030 | ≤0.040 | ≤0.035 |
S | ≤0.020 | ≤0.020 | ≤0.030 | ≤0.015 |
Cr | 21.0~23.0 | 22.0~23.0 | 21.0~24.0 | 21.0~23.0 |
Ni | 4.50~6.50 | 4.50~6.50 | 4.50~6.50 | 4.50~6.50 |
Mo | 2.50~3.50 | 3.00~3.50 | 2.50~3.50 | 2.50~3.50 |
N | 0.08~0.20 | 0.14~0.20 | 0.08~0.20 | 0.10~0.22 |
❒ 物理性能(GB/T 20878-2007)
密度(g/cm3)20℃ | 7.8 | |
熔点(℃) | 1420~1462 | |
比热容 [kJ/(kg·K)] 0~100℃ | 0.46 | |
热导率 [W/(m·K)] | 100℃ | 19.0 |
300℃ | 23.0 | |
线膨胀系数(10-6/K) | 0~100℃ | 13.7 |
0~300℃ | 14.7 | |
电阻率(Ω·mm2/m)20℃ | 0.88 | |
纵向弹性模量(kN/mm2)20℃ | 186 | |
磁性 | 有 | |
❒ 力学性能比较(固溶退火)(ASTM A240)
材料 | 316 | 316L | 2205 |
UNS | S31600 | S31603 | S32205 |
抗拉强度MPa | ≥515 | ≥485 | ≥655 |
屈服强度MPa | ≥205 | ≥170 | ≥450 |
伸长率% | ≥40 | ≥25 | |
硬度 | ≤217HBW | ≤293HBW | |
≤95HRB | ≤31HRC | ||
❒ 压力容器规范中最大许用应力下的温度上限
状态 | ASME | TÜV |
非焊接 | 315℃ | 280℃ |
焊接 | 315℃ | 250℃ |
❒ 钢种特点
①2205由于较高的铬、钼及氮含量,在其适用领域,例如中等浓度氯化物环境、稀硫酸及磷酸中,耐点蚀和缝隙腐蚀能力,以及抗应力腐蚀能力,均显著优于316L和317L。
②2205的屈服强度大约是316L的两倍,因此许用应力高很多。同样的应用场景中,比如钢管,采用2205可以减薄壁厚,实现成本的节约。与此同时,2205还是一种节镍钢种。
③焊接性能良好,焊接金属和热变质部分仍然保持和基底金属同样的抗腐蚀能力、强度及韧性。
❒ 应用场合
2205钢推荐使用温度在-45℃~+315℃之间。广泛用于:海上石油平台集气管线和处理设施,压力器皿、高压储藏罐、高压管道、热交换器(化学加工工业),天然气管道及其热交换器管件,污水处理系统,纸浆和造纸工业分类器、漂白设备、贮存处理系统,高强度耐腐蚀环境下的回转轴、压榨辊、叶片、叶轮等,轮船或卡车的货物箱,食品加工设备等。
