2205 Duplex vs 316L: korrosioonikindlus võrreldes tööstusliku teenindusega

Mis eristab 2205 Duplexi 316L-st

2205 dupleksroostevaba teras (UNS S32205, EN 1.4462) ja 316L (UNS S31603, EN 1.4404) on mõlemad ette nähtud korrodeerivaks tööstuslikuks kasutamiseks, kuid kuuluvad siiski erinevatesse metallurgia perekondadesse. Klass 2205 tahkub ferriit-pluss-austeniitse struktuuriga, mis on ligikaudu 50/50 mahu järgi, samas kui 316L jääb toatemperatuuril täielikult austeniitseks. See üksainus mikrostruktuuriline erinevus põhjustab iga järgnevat tugevuse, kloriidikindluse ja keevituskäitumise lünka.

2205 tarnitakse tavaliselt ASTM A240 plaatide ja lehtede jaoks, ASTM A789 ja ASTM A790 torude ja torude jaoks ning ASTM A182 sepiste jaoks. 316L järgib ASTM A240, ASTM A312, ASTM A269 ja ASTM A182. Hinnapakkumiste võrdlemisel veenduge, et veski sertifikaadil on märgitud õige toote spetsifikatsioon, mitte ainult klassi tähis.

Koostis ja täppide tekitamise takistuse ekvivalent

Punktiresistentsuse ekvivalent (PRE) on aktsepteeritud viis kloriidi jõudluse järjestamiseks: PRE=%Cr + 3.3 x %Mo + 16 x %N. Lämmastik on määrav termin 2205 jaoks, sest austeniitne klass, näiteks 316L, ei suuda hoida sama lämmastiku taset tahkes lahuses.

Element	2205 dupleks	316L austeniit
Kroom	22.0-23.0 %	16.0-18.0 %
Nikkel	4.5-6.5 %	10.0-14.0 %
Molübdeen	3.0-3.5 %	2.0-3.0 %
Lämmastik	0.14-0.20 %	max 0,10 %
Struktuur	Ferriit + austeniit	Täielikult austeniitne
Tüüpiline PRE	umbes 34-36	umbes 24-26

See kümnepunktiline PRE marginaal kuvatakse kõrgema kriitilise punktide tekke temperatuurina, kui mõlemat klassi hinnatakse ASTM G48 meetodi A või ASTM G150 järgi. Kloriidirikastes soolvees, toodetud vees ja riimjahutusahelates talub 2205 teenust, mis ründab 316L-i auku või pragusid enne selle kavandatud eluea saabumist.

Mehaanilise tugevuse ja seina paksuse kokkuhoid

Duplex 2205 nõuab minimaalselt 0,2% tõmbetugevust 450 MPa ja minimaalset tõmbetugevust 620 MPa ASTM A240. 316L kohaselt ainult 170 MPa ja 485 MPa tõmbetugevust. Praktikas saab 2205 liini sageli projekteerida õhema seinaga kui 316L toru sama konstruktsioonisurve juures, mis vähendab kaalu ja keevisõmbluse mahtu avamereplatvormidel ja kõrgetel protsessitornidel.

Suurem lubatud pinge võib paljude survekonstruktsioonide puhul vähendada torude ajakava.

Madalam niklisisaldus kaitseb nikli hinnakõikumiste eest.

Parem vastupidavus kloriidi pingekorrosioonipragunemisele kõrgendatud temperatuuril.

Vähendatud seinapaksus säästab tugiterast ja tõstevõimet.

Keevitamine ja valmistamise kontroll

316L on andestavam poematerjal. See keevitab standardsete GTAW ja GMAW tavadega, ei vaja enamiku paksuste puhul keevitusjärgset kuumtöötlust ja aktsepteerib ER316L või ER316LSi täiteainet ilma erimeetmeteta.

2205 nõuab distsipliini. Soojussisend peab jääma kvalifitseeritud keevitusprotseduuriga määratud akna sisse, läbipääsudevaheline temperatuur peab olema madal ja täiteaine on tavaliselt ER2209. Liiga aeglane jahutamine võib keevisõmbluses ja kuumusest mõjutatud tsoonis moodustada liigselt austeniiti või intermetallilisi faase; liiga kiire jahutamine võib ferriidi tasakaalu moonutada. Seetõttu kontrollivad tootjad valmis keevisõmbluse ferriidisisaldust ja täkkekindlust vastavalt ASTM A923 või ASTM G48 nõuetele, et tõestada, et duplekstasakaal säilis valmistamisel.

Kus iga hinne teenib oma koha

2205 on avamereplatvormi torustike, kõrgsurvemagestusrongide, keemiatankerite ja tselluloositehase likööri ahelate peamine valik. 316L jääb farmaatsiaprotsesside tootmisliinide, toidu- ja joogiseadmete, veepiirist kõrgemate laevaliitmike ja üldise keemiateenuse tööjõuks, kus tootmiskiirus ja laialdane tarnebaas tagab suurema kloriidikindluse.

Kasulik rusikareegel: kui kloriidi tase, temperatuur ja pinge koos suruvad 316 liitrit pragukorrosiooni või kloriidi pingekorrosiooni pragunemise piiride poole, hinnake 2205 enne superausteniitse klassi tõusmist. Kui töö on kerge ja tootmissisaldus kõrge, võidab tavaliselt 316 liitrit paigalduskulusid.

Spetsifikatsioonide kontrollnimekiri ostjatele

Kinnitage kloriidi kontsentratsioon, pH ja maksimaalne metallitemperatuur.

Kontrollige, kas esineb hapnikku või muid oksüdeerivaid aineid.

Ühendage veski sertifikaat õige ASTM-i toote spetsifikatsiooniga.

Vaadake üle soojussisendi ja läbipääsupiiride keevitusprotseduur.

Kontrollige, kas õhemad seinaosad tasakaalustavad kõrgema materjalihinna.

Korduma kippuvad küsimused

K: Kas 2205 on alati parem kui 316L?
No. 2205 ei võida tugevuse ja kloriidikindluse osas, kuid 316L on kergemini keevitatav, kergem vormida ja kerge hoolduse jaoks odavam.

K: Kas 2205 ja 316L saab üksteise külge keevitada?
Jah. Erinevad vuugid tehakse kõrge molübdeenisisaldusega täiteainega (nt ER2209) ning protseduur peab vastama tegelikule paksusele ja soojussisendile.

K: Miks sisaldab 2205 lämmastikku?
Lämmastik stabiliseerib austeniidi faasi jahutamise ajal ja tõstab täppide moodustumise takistuse ekvivalenti ilma niklit lisamata.

K: Kas 316L või 2205 on magnetiline?
Täielikult lõõmutatud 316L on sisuliselt mittemagnetiline, samas kui 2205 on ferromagnetiline oma ferriidifaasi tõttu.

K: Milline klass talub merevett paremini?
2205 talub kloriide palju paremini kui 316 liitrit, kuid pikaajalisel soojas merevette kastmisel asendatakse mõlemad tavaliselt kõrgema legeeritud superausteniitse kvaliteediga.

K: Kas 2205 vajab keevitusjärgset kuumtöötlust?
Üldiselt ei. Lahuslõõmutamine on vajalik ainult siis, kui materjali on tugevalt külmtöödeldud või keevisõmblus on tugevalt ülekuumenenud.