ดูเพล็กซ์ 2205 คืออะไร?
Duplex 2205 เป็นเหล็กกล้าไร้สนิมดูเพล็กซ์โครเมียม 22% ที่มีโครงสร้างจุลภาคสอง-เฟสที่มีเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์ในปริมาณเท่าๆ กัน การผสมผสานระหว่างโครงสร้างออสเทนนิติกและเฟอร์ริติกทำให้มีคุณสมบัติที่สมดุล: มีความแข็งแรงสูงกว่าสเตนเลสออสเทนนิติก 304 หรือ 316 มีความเหนียวดี และต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์ได้ดีกว่าเกรดซีรีส์ 300 มาก เหล็กหุ้มโดย UNS S32205 และ UNS S31803 และตามหมายเลขวัสดุของยุโรป EN 1.4462 ท่อไร้รอยต่อในวัสดุนี้มักจะจ่ายให้กับ ASTM A790 หรือ ASME SA790 และท่อเชื่อมที่มีข้อกำหนดเดียวกัน
ดูเพล็กซ์ 2205 เป็นเกรดที่ใช้กันมากที่สุดในตระกูลดูเพล็กซ์ เนื่องจากคุณสมบัติของมันมีความสมดุลที่ดีและต้นทุนก็ต่ำกว่าเกรดดูเพล็กซ์-ซูเปอร์อัลลอยด์-ที่สูงกว่า เป็นวัสดุที่ไม่รุนแรงและทนทานต่อการกัดกร่อน-ซึ่งทำงานได้ดีใน-อุณหภูมิสูงและ-บริการแรงดันสูง ซึ่งเกรดออสเตนิติกอาจมีขนาดใหญ่เกินไปหรืออาจแตกร้าวภายใต้ความเครียดจากคลอไรด์
เทียบเท่ามาตรฐาน
| ชื่อสามัญ | TH หมายเลขวัสดุ | การกำหนด UNS |
|---|---|---|
| ดูเพล็กซ์ 2205 | 1.4462 | S32205 และ S31803 |
UNS S31803 เป็นชื่อเดิม และ UNS S32205 เป็นเวอร์ชันใหม่ที่เข้มงวดมากขึ้น โดยมีขีดจำกัดองค์ประกอบที่แคบลงเล็กน้อยและมีไนโตรเจนขั้นต่ำที่สูงขึ้น ทั้งสองใช้กันอย่างแพร่หลาย เมื่อข้อกำหนดการซื้ออนุญาต S32205 จะเป็นที่ต้องการเนื่องจากคุณสมบัติขั้นต่ำที่รับประกันนั้นสูงกว่า
องค์ประกอบทางเคมี
| องค์ประกอบ | ขีดจำกัดทั่วไป (น้ำหนัก %) |
|---|---|
| คาร์บอน (ซี) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.030 |
| โครเมียม (Cr) | 22.0–23.0 |
| นิกเกิล (พรรณี) | 4.5–6.5 |
| โมลิบดีนัม (Mo) | 3.0–3.5 |
| แมงกานีส (Mn) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 2.0 |
| ซิลิคอน (ศรี) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 1.0 |
| ฟอสฟอรัส (P) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.030 |
| ซัลเฟอร์ (S) | น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.020 |
| ไนโตรเจน (N) | 0.14–0.20 |
สมบัติทางกลและความต้านทานการกัดกร่อน
ในสารละลาย-สภาวะอบอ่อน โดยปกติแล้วท่อดูเพล็กซ์ 2205 จะรับประกันความแข็งแรงครากอย่างน้อย 450 MPa ความต้านทานแรงดึงอย่างน้อย 655 MPa และการยืดตัวอย่างน้อย 25% ความแข็งแรงที่ให้ผลผลิตสูงทำให้ผนังบางกว่าการออกแบบออสเทนนิติกที่เทียบเท่ากัน ซึ่งช่วยประหยัดน้ำหนักและต้นทุน ค่าต้านทานการแตกเป็นรูพรุนมีค่าประมาณ 35 และวัสดุต้านทานการกัดกร่อนแบบเป็นรูพรุน การกัดกร่อนตามรอยแยก และการกัดกร่อนจากการกัดกร่อนจากความเครียดจากคลอไรด์ในน้ำทะเลและสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์อื่นๆ- ซึ่งทำให้เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการใช้งานทางทะเลและชายฝั่ง
ขนาด กำหนดการ และแบบฟอร์ม
ท่อดูเพล็กซ์ 2205 แบบไม่มีรอยต่อมีจำหน่ายทั่วไปในขนาดที่กำหนดตั้งแต่ 1/2 นิ้วถึง 12 นิ้ว ตามตาราง SCH20, SCH30, SCH40, STD และ SCH80 และในรูปแบบ เช่น ไฮดรอลิกทรงกลม และส่วนวิศวกรรมอื่นๆ ตระกูลวัสดุชนิดเดียวกันนี้ผลิตขึ้นเป็นท่อไร้ตะเข็บ แบบเชื่อม และแบบประดิษฐ์ ดังนั้นรูปแบบผลิตภัณฑ์จึงสามารถจับคู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางและการใช้งานได้
การใช้งาน
Duplex 2205 ใช้ในการผลิตและการแปรรูปน้ำมันและก๊าซ ท่อใต้ทะเลและด้านบน โรงงานเคมีและปิโตรเคมี โรงงานแยกเกลือ ระบบระบายความร้อนด้วยน้ำทะเล เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน โรงงานผลิตเยื่อกระดาษและกระดาษ และการใช้งานเชิงโครงสร้างที่สัมผัสกับบรรยากาศทางทะเล การผสมผสานระหว่างความแข็งแกร่ง ความต้านทานต่อความเหนื่อยล้า และความทนทานต่อคลอไรด์ ทำให้มีประโยชน์อย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์หมุน ภาชนะรับแรงดัน และท่อที่น้ำหนักและความน่าเชื่อถือมีความสำคัญ สำหรับสภาวะที่รุนแรงที่สุด เช่น ปริมาณคลอไรด์สูงรวมกับ pH ต่ำมาก ควรประเมินเกรดดูเพล็กซ์ซุปเปอร์-ที่มีปริมาณโลหะผสมสูงกว่า
การคัดเลือกและการจัดการจุด
เนื่องจากเหล็กกล้าดูเพล็กซ์ขึ้นอยู่กับอัตราส่วนเฟอร์ไรต์ที่สมดุล- การเชื่อมจึงต้องปฏิบัติตามขั้นตอนที่ผ่านการรับรองโดยมีการควบคุมอินพุตความร้อนและอุณหภูมิระหว่างทาง และโดยทั่วไปแล้วต้องการให้เย็นลงอย่างรวดเร็วหลังการเชื่อม วัสดุเป็นแม่เหล็กซึ่งเป็นเรื่องปกติและไม่ได้บ่งบอกถึงข้อบกพร่อง การหลอมจะดำเนินการในช่วง 1,020–1100 องศา ตามด้วยการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว เมื่อสั่งซื้อท่อดูเพล็กซ์ ให้ระบุการกำหนด UNS มาตรฐานผลิตภัณฑ์ กำหนดการ และการทดสอบที่จำเป็น เพื่อให้วัสดุที่ส่งมอบตรงกับพื้นฐานการออกแบบ
คำถามที่พบบ่อย
คำถามที่ 1: S31803 และ S32205 แตกต่างกันอย่างไร
S31803 เป็นชื่อเดิมของ UNS สำหรับดูเพล็กซ์ 2205 ในขณะที่ S32205 เป็นชื่อสมัยใหม่ที่มีช่วงที่แคบกว่าสำหรับองค์ประกอบบางส่วนและมีปริมาณไนโตรเจนขั้นต่ำที่สูงกว่า ทำให้รับประกันความแข็งแกร่งที่สูงขึ้นเล็กน้อย โดยทั่วไปแล้ว S32205 จะเป็นไปตามข้อกำหนดของ S31803 แต่การย้อนกลับจะไม่เกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ
คำถามที่ 2: EN 1.4462 เป็นวัสดุเดียวกับ UNS S32205 หรือไม่
ในทางปฏิบัติใช่ EN 1.4462 คือหมายเลขวัสดุของยุโรปสำหรับสเตนเลสดูเพล็กซ์โครเมียม 22% และองค์ประกอบซ้อนทับกับ UNS S32205 การกำหนดทั้งสองใช้สลับกันในการจัดหาระหว่างประเทศ และใบรับรองมักจะระบุทั้งสองอย่าง
คำถามที่ 3: เหตุใด duplex 2205 จึงทนต่อการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นคลอไรด์
โครงสร้างสองเฟส-และการผสมกับโครเมียม โมลิบดีนัม และไนโตรเจนจะทำให้วัสดุเคลื่อนตัวออกจากสภาวะที่เหล็กออสเทนนิติกแตกร้าวภายใต้แรงดึงในสภาพแวดล้อมที่มีคลอไรด์ เฟสเฟอร์ไรต์ต้านทานการเริ่มการแตกร้าว ในขณะที่เฟสออสเทนไนต์ให้ความเหนียว
คำถามที่ 4: duplex 2205 สามารถแทนที่ 316L ในบริการน้ำทะเลได้หรือไม่
ใช่ ในการใช้งานน้ำทะเลหลายประเภท มี และมีความแข็งแรงสูงกว่าและต้านทานการแตกร้าวจากการกัดกร่อนจากความเค้นได้ดีกว่า อย่างไรก็ตาม ความต้านทานการกัดกร่อนของรอยแยกในน้ำทะเลนิ่งนั้นมีจำกัดเมื่อเทียบกับเกรดซูเปอร์ดูเพล็กซ์- ดังนั้นการออกแบบจึงควรคำนึงถึงอุณหภูมิและรูปทรงของรอยแยก
คำถามที่ 5: ท่อดูเพล็กซ์ 2205 เชื่อมยากหรือไม่?
Duplex 2205 เชื่อมได้ดีเมื่อผ่านเกณฑ์ขั้นตอน: อินพุตความร้อนที่ควบคุม ขีดจำกัดอุณหภูมิระหว่างทาง และการเลือกตัวเติมที่เหมาะสมจะรักษาสมดุลของเฟอร์ไรต์-ออสเทนไนต์ การป้อนความร้อนสูงที่ไม่สามารถควบคุมได้อาจทำให้สมดุลของเฟสเสีย และลดความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อน
Q6: เงื่อนไขการจัดส่งโดยทั่วไปสำหรับท่อ duplex 2205 คืออะไร?
ท่อถูกจัดส่งในสารละลาย-ในสภาวะอบอ่อนและดอง โดยทั่วไปการอบอ่อนจะดำเนินการที่ 1,020–1100 องศา ตามด้วยการทำความเย็นอย่างรวดเร็ว และโดยปกติจะได้รับการรับรองด้วยการทดสอบอุทกสถิต และหากจำเป็น อาจมีการวัดค่าเฟอร์ไรต์และการทดสอบการกัดกร่อน