上海能辉不锈钢有限公司
产品名称
2205双相不锈钢无缝管
产品介绍
【一】 生产规格（mm）：Ø6×1～325×20(可按客户要求定做)
【二】 成品长度（m）：5—7(可按客户要求定做)
【三】 产品材质：2205（00Cr22Ni5Mo3N）
【四】 理论重量(kg/m)：双相不锈钢 W=0.02491S(D-S)
2205简介
2205是一种加N双相不锈钢。N的加入明显地改善了2205的耐腐蚀性能，尤其是焊接的情况。ASTM标准对2205
双相钢的含N量要求是0.08-0.2%，Cr、Mo、Ni的含量也有要求，所以2205双相钢的点蚀当量PREN值达到了35.8，
进一步提高了耐蚀性能。
2205双相不锈钢是由22%铬,3%钼及5-6%镍氮构成的双相不锈钢。它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体
和局部的抗应力腐蚀能力。
与316L和317L奥氏体不锈钢相比,2205合金在抗点腐蚀及隙腐蚀方面的性能更优越,它具有很高的抗腐蚀能力,与奥氏
体相比,它的热膨胀系数更低,导热性更高。
2205的屈服强度是奥氏体不锈钢的两倍，这一特性使设计者在设计产品时减轻重量，让这种合金比316，317L更具有
价格优势。
2205是使用最广泛的双相不锈钢材料，在出厂前的所有2205不锈钢都要金相检验，以防止加工过程中产生σ相。2205
最常见的应用形式是管件。
产品特性
1、化学成分和产品标准
|
元素 |
C |
Mn |
P |
S |
Si |
Cr |
Ni |
Mo |
N |
Fe |
|
典型成分 |
0.02 |
0.07 |
0.025 |
0.001 |
0.4 |
22.4 |
5.8 |
3.3 |
0.16 |
余量 |
|
ASTM标准 |
0.030max |
2.0 max |
0.030 max |
0.020 max |
1.0 max |
21.0-23.0 |
4.5-6.5 |
2.5-3.5 |
0.08-0.20 |
余量 |
2205材料的ASTM和ASME标准如下表所示
|
产品形式 |
ASTM标准 |
ASME标准 |
|
管(焊管和无缝管) |
A790 |
SA790 |
2、耐蚀性能
应力腐蚀
不含镍的铁素体钢对氯化物的应力腐蚀断裂有天生的免疫力，即使在苛刻的42%的MgCl2溶液中也是如此，从另一方
面来说，含镍的奥氏体不锈钢则很容易受到氯离子应力腐蚀断裂的影响。奥氏体和铁素体不锈钢对氯离子的应力腐蚀
断裂的抵抗取决于合金中镍的含量。
从某种意义上说，双相合金是奥氏体相和铁素体相的合成，但在双相合金中的成分都会倾向于某一相。在一定的温度、
应张力、氧气及氯化物存在的情况下,奥氏体不锈钢会发生氯化物应力腐蚀。由于这些条件不易控制，因此304L、316L
和317L的使用在这方面受到限制。
下表是是304和2205在几种沸腾溶液中的腐蚀性能试验结果。
|
|
应力腐蚀断裂试验情况 |
|
合金 |
沸腾42%MgCl2 |
沸腾33%LiCl |
沸腾26%NaCl |
|
304L(8%Ni) |
失败(20h) |
失败(96h) |
失败(850h) |
|
439(铁素体型) |
通过(2000h) |
通过(2000h) |
通过(1000h) |
|
2205 |
失败(89h) |
通过(1000h) |
通过(1000h) |
|
2205(焊接) |
失败(89h) |
通过(1000h) |
通过(1000h) |
点蚀和缝隙腐蚀
对氯离子的点蚀和缝隙腐蚀的评定可以使用ASTM标准G-48试验方法(10%FeCl3-6H2O)，并且逐渐提高温度直到发
现缝隙腐蚀发生为止。则首先发现缝隙腐蚀发生的温度称为临界缝隙腐蚀温度，可以用来衡量材料耐缝隙腐蚀的能力，
但在氯化溶液中不必要标明合金的限制使用温度。
10%FeCl3溶液中的缝隙腐蚀数据
|
合金 |
典型316 |
典型317 |
2205 |
E-BRITE26-1 |
AL-6XN |
Inconel625 |
AL 29-4C |
|
缝隙腐蚀发生温度(℃) |
-3 |
2 |
20 |
24 |
45 |
45 |
52 |
均匀腐蚀
2205对稀的还原性酸和高浓度的氧化性酸有抵抗性，对低浓度的有机酸也有抵抗性，但在高温高浓度下要小心使用。
下表是316和2205普通状态和焊接状态的腐蚀试验对比情况。
腐蚀对比试验数据
|
试验溶液(沸腾) |
腐蚀率(mm/a) |
|
典型316L |
2205 |
|
基材 |
焊接材料 |
基材 |
焊接材料 |
|
20%醋酸 |
＜0.01 |
＜0.01 |
＜0.01 |
＜0.01 |
|
45蚁酸 |
0.60 |
0.53 |
0.01 |
0.01 |
|
1%盐酸 |
0.02 |
1.61 |
0.02 |
0.02 |
|
65%硝酸 |
0.56 |
0.46 |
0.52 |
0.49 |
|
10%草酸 |
1.22 |
1.13 |
0.20 |
0.13 |
|
20%磷酸 |
0.02 |
0.03 |
0.02 |
0.03 |
|
10%硫酸氢钠 |
1.82 |
1.43 |
0.65 |
0.51 |
|
50%氢氧化钠 |
1.97 |
2.17 |
0.61 |
0.57 |
|
10%氨基磺酸 |
3.15 |
3.03 |
0.56 |
0.44 |
|
10%硫酸 |
16.1 |
16.7 |
5.23 |
5.08 |
|
硫酸铁+50%硫酸(A262B) |
0.66 |
0.59 |
0.51 |
0.45 |
晶间腐蚀
2205焊接状态抗晶间腐蚀试验可以按ASTM A262E执行(16%H2SO4+CuSO4溶液)
物理性能
密度：7.88g/cm3 比热：420J/kg-k 热传导系数：(20-100℃) 19w/m-k
热膨胀系数：(20-100℃) 13.7×10 -6 /℃ 平均弹性模量：190 Gpa
力学性能和工艺性能
典型室温下的力学性能如下表所示。
|
|
ASTM A 240 |
平均值 |
|
屈服强度(0.2%), MPa |
448 最小值 |
510 |
|
抗拉强度, MPa |
620 最小值 |
724 |
|
延展率, % |
25 最小值 |
30 |
|
硬度HB |
293最大值 |
256 |
高温力学性能
|
温度℃ |
50 |
100 |
200 |
300 |
|
屈服强度(0.2%), MPa |
414 |
359 |
310 |
283 |
|
抗拉强度, MPa |
662 |
621 |
572 |
559 |
高温下的拉力性能
2205双相钢在ASME锅炉与压力容器规范中被允许使用在316℃以下温度。其强度可以通过ASME锅炉与压力容器
标准中的许用应力来表示。下表是典型316和2205的许用应力对比情况。
最大许用应力(依据ASME规范)
|
最大温度(℃) |
38 |
93 |
149 |
204 |
260 |
316 |
|
2205（MPa） |
155 |
155 |
150 |
144 |
141 |
139 |
|
典型316（MPa） |
130 |
112 |
101 |
92 |
86 |
81 |
冲击性能
2205双相钢可以从高温塑性破坏向低温脆性断裂转变，此塑性-脆性的转变温度可以通过在343-538°C长时间的保温
来充分地提高。
高温对力学性能的影响
ASME锅炉与压力容器规范中明确规定2205双相钢的使用温度上限是316℃，因为双相钢有一个“475℃脆化”的问
题，主要是由于铁素体相在343-538℃之间加热时会出现脆化现象。但这种脆化是可逆的，只要通过在593℃以上加热
就可以还原。然而，另外一个脆化温度区间是538-1000℃，因为有有害于冲击性和腐蚀性的中间相析出。整体退火和
快速冷却处理可以消除脆性相，同时也是消除成形应力和“475℃脆化”首选方案。
成形和热处理
2205可以很成功地冷弯和拉伸。相对于普通奥氏体不锈钢来说，2205有很高的强度，对成形设备要求有很高的要求。
双相钢中铁素体相的延伸率比奥氏体相要小，所以2205在弯曲时其弯曲半径要比奥氏体不锈钢大。
此外，2205管材和管板胀接时，由于其弹性延伸率较低，所以其胀接程度要受到限制。2205相对于很多管板材料来说
其强度是很高的，因此，2205管材和其它材料的管板胀接时要十分小心。
重度弯曲变形后要整体退火(不只是消应力退火)，以防止在使用环境中应力腐蚀开裂，消应力热处理的温度一般在
316-927℃之间，至于对材料性能的影响不作考虑。
热处理
2205的退火温度一般在1020-1100℃并快速冷却，在1100℃附近热处理时，会让铁素体相含量大大增加。
焊接
2205双相钢中的铁素体相和奥氏体相含量基本相同，氧炔焊会让基材的焊缝和热影响区的铁素体含量上升，并行的退
火处理可以恢复两相的平衡。然而退火处理后焊缝的铁素体含量还是要稍高一点。焊缝中的铁素体含量不可以过高。
匹配的填料金属对2205的焊接来说是有经济性的，象AWS 2209这样的填料金属有比基材金属更高的含Ni量，主要
是为了使焊区域产生相平衡，让焊缝区域和基材金属有用样的化学成分。当2205和异种钢焊接时，填料金属中要含有
一些奥氏体形成元素，以便可以形成一条奥氏体焊缝。焊缝区域如含有大量铁素体晶粒，就会让材料的室温冲击韧性大
大降低。
产品应用
高压管道、热交换器管道，石油天然气管道、污水处理装置管道，纸浆和造纸工业分类器、漂白设备管道等。酸性油，
气井生产，还有炼油，纸浆，化肥，石化等领域管道，用于制造热交换器冷凝器等易产生点蚀和应力腐蚀的受压设备相
关管道，可代替304L，316L奥氏体不锈钢，海上化学品储罐运输船等。
主要客户
化工厂，锅炉厂，造纸厂，石化设备厂，高压器皿厂，炼油厂，化肥厂等。 |