فولاد ضد زنگ داپلکس 2205
2205 duplex stainless steel
یکی از آلیاژ های فولاد ضد زنگ داپلکس 2205 (4462) است که حاوی 22 درصد کروم، 5 تا 6 درصد نیکل و 3 درصد مولیبدن است. این آلیاژ دارای ساختار ترکیبی از آستنیت و فریت است که باعث می شود مقاومت و استحکام بالایی نسبت به خوردگی و فشار داشته باشد. این آلیاژ در صنایع مختلفی مانند دریایی، شیمیایی، نفت و گاز، پتروشیمی و غذایی به عنوان مواد سازنده لوله، فلنج، میلگرد، ورق و اتصالات کاربرد دارد.
آلیاژ داپلکس یک دسته از آلیاژ های خاص و سوپر آلیاژ هاست که در استاندارد آلمانی با نام فولاد 1.4462 و در استاندارد آمریکایی با نام فولاد 2205 شناخته می شود. این آلیاژ دارای ترکیب شیمیایی %23-12 کروم، %6.5-4.5 نیکل، %3.5-2.5 مولیبدن، %2 منگنز، %1 سیلیکون، %0.03 فسفر، 0.01% گوگرد، %0.2-0.1 نیتروژن و %0.03 کربن می باشد. این آلیاژ تا دمای 316 درجه سانتیگراد قابل استفاده است و دارای جوش پذیری مناسب، مقاومت خوب در برابر خستگی و خوردگی موضعی و تنشی کلرایدی و سولفیدی است.
مزایا و معایب آلیاژ داپلکس
مزایای آلیاژ داپلکس عبارتند از :
- مقاومت بالا در برابر خوردگی و فشار که باعث کاهش ضخامت و وزن مواد می شود.
- استحکام بالا که باعث کاهش هزینه های ساخت و نصب می شود.
- عمر مفید بالا در محیط های خورنده کلرایدی و گاز ترش که باعث افزایش بهره وری مواد می شود.
- قابلیت کارسختی و آنیل کردن که باعث افزایش خواص مکانیکی مواد می شود.
معایب آلیاژ داپلکس عبارتند از :
- شکنندگیدر دماهای بالاتر از 300 درجه سلسیوس و کمتر از -50 درجه سلسیوس که باعث محدود شدن کاربرد مواد می شود.
- نیاز به رعایت دقیق شرایط جوشکاری و عملیات حرارتیکه باعث افزایش هزینه های تولید می شود.
- نیاز به استفاده از الکترود و گاز محافظ خاص برای جوشکاریکه باعث افزایش هزینه های جوشکاری می شود.
مقاومت
مقاومت در برابر خوردگی :
- به دلیل داشتن درصد بالای کروم، مولیبدن و نیتروژن، داپلکس 2205 خواص مقاومت در برابر خوردگی برتری نسبت به 316 و 316L در اکثر محیط ها از خود نشان می دهد.
- درصد بالای کروم، مولیبدن و نیتروژن همچنین مقاومت بالایی در برابر خوردگی پیتینگ و کریویس، حتی در محلول های اکسیدان و اسیدی فراهم می کند.
- در برابر خوردگی تنشی کلرایدی و دماهای تا حدود 150 درجه سانتیگراد (302 درجه فارنهایت) مقاوم است.
- وجود فریت باعث می شود که داپلکس 2205 عملکرد خوبی در محیط های قلیایی داشته باشد.
مقاومت در برابر حرارت :
- مشابه سایر فولادهای ضد زنگ داپلکس، داپلکس 2205 مقاومت خوبی در برابر اکسیداسیون در دماهای بالا دارد.
- در معرض دماهای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد (572 درجه فارنهایت) حتی برای مدت کوتاهی شکننده می شود؛ بنابراین داپلکس 2205 برای استفاده در دماهای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد توصیه نمی شود.
کاربردها :
- پردازش، حمل و نگهداری شیمیایی – مخازن فشار، مخازن، لوله ها و مبدل های حرارتی
- تجهیزات اکتشاف و پردازش نفت و گاز – لوله ها، لوله های نازک و مبدل های حرارتی
- محیط های دریایی و سایر محیط های دارای کلر بالا
- سیستم های شستشوی پساب
- صنعت کاغذ و کاغذ – دیجستورها، تجهیزات سفید کننده و سیستم های دستگاه کاغذ
- مخازن بار برای کشتی ها و کامیون ها
- تجهیزات پردازش غذا
- کارخانه های سوخت های زیستی
استانداردها :
- ASTM/ASME : A240 UNS S32205/S31803
- EURONORM : 1.4462 X2CrNiMoN 22.5.3
- AFNOR : Z3 CrNi 22.05 AZ
- DIN : W.Nr 1.4462
خواص شیمیایی :
|
کربن |
منگنز |
سیلیسیوم |
فسفر |
گوگرد |
کروم |
مولیبدن |
نیکل |
نیتروژن
|
2205
(S31803)
|
0.03
حداکثر |
2.0
حداکثر |
1.0
حداکثر |
0.03
حداکثر |
0.02
حداکثر |
دقیقه: 21.0
حداکثر: 23.0 |
دقیقه: 2.5
حداکثر: 3.5 |
دقیقه: 4.5
حداکثر: 6.5 |
دقیقه: 0.08
حداکثر: 0.20
|
2205
(S32205)
|
0.03
حداکثر |
2.0
حداکثر |
1.0
حداکثر |
0.03
حداکثر |
0.02
حداکثر |
دقیقه: 22.0
حداکثر: 23.0 |
دقیقه: 3.0
حداکثر: 3.5 |
دقیقه: 4.5
حداکثر: 6.5 |
دقیقه: 0.14
حداکثر: 0.20
|
ویژگی های مکانیکی :
گرید
|
استحکام کششی
ksi (دقیقه) |
قدرت تسلیم
0.2% ksi (دقیقه) |
ازدیاد طول % |
سختی (HB) MAX |
2205
|
90 |
65 |
25 |
217
|
مشخصات فیزیکی :
|
چگالی lbm/in3
|
مقاومت الکتریکی mW•in |
هدایت حرارتی (BTU/hr•ft•°F) |
ظرفیت حرارتی BTU/lbm•°F |
مقاومت الکتریکی (در x 10-6)
|
در 68 درجه فارنهایت
|
0.278 |
27.6 |
8.7 |
0.112 |
33.5
|
در 212 درجه فارنهایت
|
|
26.1 |
9.2 |
0.119 |
35.4
|
در 392 درجه فارنهایت
|
|
25.4 |
9.8 |
0.127 |
37.4
|
در 572 درجه فارنهایت
|
|
24.9 |
10.4 |
0.134 |
39.4
|