فولاد ضد زنگ 316L در مقابل فولاد ضد زنگ دوبلکس 2205: قدرت، مقاومت PREN و مقاومت در برابر کلرید
یک سیستم خنک کننده آب دریا برای یک کارخانه پتروشیمی در خاورمیانه به طور کامل از فولاد ضد زنگ 316L مشخص شد.مناطق ایستاده کلورید نه به این دلیل که 316L معیوب بود، اما به این دلیل که اثر ترکیبی غلظت کلرید، دمای و شرایط ایستاده بیش از توانایی مقاومتی عملی مواد است.لوله های جایگزین در Duplex 2205 مشخص شده است، و خوردگی متوقف شد.
این سناریو فضای تصمیم گیری بین 316L و Duplex 2205 را نشان می دهد.فولاد ضد زنگ آستنیتی که به طور گسترده ای در دسترس است و با مقاومت کلورید مولیبدنوم تقویت شده است که به طور قابل اعتماد در اکثر کاربردهای خوردگی صنعتی استفاده می شوددوپلکس 2205 وجود دارد نه برای جایگزینی 316L به طور جهانی بلکه برای خدمت به محیط هایی که در آن شدت کلرید، بارگذاری مکانیکی،یا ترکیبی از هر دو از قابلیت عملی درجه آستنیت فراتر می روداین مقاله یک مقایسه ساختاری را ارائه می دهد تا به مهندسان و متخصصان خرید کمک کند تا تعیین کنند که چه زمانی ارتقا به 2205 از نظر فنی ضروری و از نظر تجاری توجیه شده است.و وقتی که 316L مشخصات صحیح باقی می ماند.
1مقایسه سريع: 316L در مقابل دوپلکس 2205
| دسته بندی |
316L (UNS S31603) |
دو قطعه 2205 (UNS S32205/S31803) |
| خانواده ی ضد زنگ |
آستنیتیک |
دوگانه (فریتیک-آستنیتیک) |
| نامگذاری UNS |
S31603 |
S32205 / S31803 |
| ساختار آلیاژ |
مکمل آستنیت (FCC) |
تقریباً ۵۰٪ فریت + ۵۰٪ آستنیت |
| کروم |
16 ٪ 18٪ |
۲۲% ۲۳% |
| نیکل |
10 ٪ |
4.56.5٪ |
| مولیبدن |
2 ٪ 3٪ |
30.03.5% |
| نیتروژن |
≤ 0.10% (باقی مانده) |
0.14 ٪ 0.20٪ (عمداً اضافه شده) |
| PREN (معمولی) |
~24 ¢26 |
~ 34 ¢ 36 |
| قدرت کششی |
≥ 485 MPa (70 ksi) |
≥ 620 MPa (90 ksi) |
| قدرت تولید |
حداقل 170 MPa (25 ksi) |
≥ 450 MPa (65 ksi) |
| مقاومت در برابر خوردگی |
مقاومت خوب؛ مقاومت محدود در برابر سوراخ شدن کلرید |
عالی؛ مقاومت بالای در برابر خوردگی کلورید و شکاف |
| قابلیت جوش |
عالی؛ روش های استاندارد |
خوب؛ نیاز به ورودی گرمای کنترل شده و تعادل فاز دارد |
| هزینه نسبی (به هر کیلوگرم) |
پایه |
بالاتر؛ اما وزن کل مواد پایین تر ممکن است به دلیل قدرت |
| کاربردهای معمول |
صنایع شیمیایی، داروسازی، مواد غذایی، خدمات خوردگی عمومی |
در ساحلی، آب دریا، ترشح، تانکرهای شیمیایی، تجهیزات با فشار بالا |
بینش کلیدی در مورد خرید:تفاوت عمده بین این دو درجه فقط در محتوای آلیاژ نیست بلکه اثر ترکیبی ازمیکروساخت دوگانه، کروم بیشتر، مولیبدن اضافی و افزودن نیتروژن عمدی2205 تقریباً دو برابر مقاومت خروجی و PREN به طور قابل توجهی بالاتر را از طریق یک رویکرد متالورژیک اساساً متفاوت به دست می آورد.316L همچنان انتخاب درست برای طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی است؛ 2205 توجیه می شود زمانی که شدت کلرید یا بار مکانیکی بیش از آنچه 316L می تواند به طور قابل اعتماد ارائه دهد.
2ترکیب شیمیایی و میکروساخت: چرا عملکرد تغییر می کند
316L: آستنیتیک با مولیبدن
316L دارای یک ساختار کریستالی کیوبی (FCC) کاملاً austenitic است که توسط 10 ٪ نیکل ثبات یافته است. کروم در 16 ٪ 18٪ فیلم اکسید منفعل را فراهم می کند.مولیبدن در 2 ٪ 3 مقاومت در برابر خوردگی حفره از کلراید را با تثبیت فیلم منفعل در برابر تجزیه محلی بهبود می بخشدساختار آستنیتیک باعث می شود که 316L در تمام محدوده های دمایی، سختی، انعطاف پذیری و جوش پذیری عالی داشته باشد. کربن به ≤ 0 کنترل می شود.030% (مخصوصات درجه L) برای جلوگیری از حساسیت در هنگام جوش.
دوپلکس 2205: ساختار دو مرحله ای با شیمی پیشرفته
دوپلکس 2205 دارای یک میکروساخت دو فاز تقریبا50٪ فرایت (BCC) و 50٪ آستنیت (FCC)این ساختار از طریق شیمی متعادل به دست می آید: کرومیوم بالاتر (22 ٪ 23٪) و مولیبدن (3.0 ٪ 3.5) فاز فرریت را تقویت می کنند، در حالی که نیکل (4.5 ٪ 6.5) و نیتروژن (0.14 ٪ 0.5) فاز فرریت را تقویت می کنند.20٪) ، فاز آستنیت را ثبات می دهد.ساختار دوگانه منبع ویژگی های تعریف کننده 2205 است:
- کروم در 22 ٪ 23 ٪:بالاتر از 316L، ارائه یک فیلم منفعل پایدار و کمک به PREN.
- مولیبدن در ۳.۰.۳.۵٪:بالاتر از 316L، به طور مستقیم مقاومت در برابر کلرید را بهبود می بخشد.
- نیتروژن در مقدار 0.14~0.20%:نیتروژن به طور عمدی به جای باقیمانده اضافه شده است. نیتروژن به طور همزمان سه عملکرد را انجام می دهد: فاز آستنیت را تقویت می کند، PREN را بهبود می بخشد (نیتروژن در فرمول PREN دارای ضریب 16 است) ،و ساختار دوگانه را در طول جوش با ترویج اصلاح آستنیت در HAZ پایدار می کند.
PREN: تفاوت قابل اندازه گیری در مقاومت در برابر کلرید
تعداد معادل مقاومت خروجی یک مقایسه عددی از مقاومت خروجی کلرید را ارائه می دهد:PREN = %Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %Nمحدوده های معمول PREN تقریباً 24 ′′ 26 برای 316L و 34 ′′ 36 برای Duplex 2205 است. این تفاوت حدود 10 نقطه PREN در کاربردهای واقعی قابل توجه است:يعني 2205 مي تونه غلظت کلوريد و دمايي که 316L شروع سوراخ کردن را تجربه مي کنه رو تحمل کنهدمای بحرانی حفره (CPT) 2205 نیز قابل اندازه گیری بالاتر است، که آن را برای محیط های گرم کلرید که 316L را به چالش می کشد مناسب می کند.
تصمیم در مورد تدارکات:ارتقاء مواد شیمیایی از 316L به 2205 زمانی توجیه می شود که محیط کار از توانایی PREN 316L زمانی که غلظت کلرید و دمای ترکیب شده برای ایجاد شرایطی که مقاومت گودال 316L برای عمر مورد نیاز کافی نیست.
3مقایسه مقاومت در برابر خوردگی
آب شیرین و محیط های داخلی
برای آب شیرین، فضای داخلی و محیط های صنعتی عمومی بدون غلظت قابل توجهی کلرید،316L به طور معمول کافی است و انتخاب تجاری موثر است.مقاومت خوردگی 316L در این شرایط به خوبی ثابت شده است و PREN اضافی 2205 هیچ مزیت عملی را ارائه نمی دهد.مشخصات 2205 برای مخزن آب شیرین یا ذخیره سازی مواد شیمیایی داخلی بدون کلرید هزینه مواد را بدون ارزش افزوده افزایش می دهد.
قرار گرفتن در معرض هوای بیرون
در محیط های بیرونی شهری، روستایی و صنعتی سبک، 316L عملکرد طولانی مدت قابل اعتماد را فراهم می کند.محتوای مولیبدن آن در برابر خوردگی خفیف جوی و قرار گرفتن در معرض آلاینده های گاه به گاه که برای این محیط ها معمول است مقاومت می کندبرای اتمسفر ساحلی در حدود 1 ⁄ 5 کیلومتر از ساحل، کلوریدهای هوا شروع به عملکرد متفاوت می کنند. در نزدیکی ساحلی یا در اتمسفر های دریایی استوایی، کلوریدهای موجود در هوا شروع به کار می کنند.2205 فراهم می کند حاشیه قابل اندازه گیری مقاومت در برابر کلرید به ارمغان آورده شده و چای رنگ که می تواند در سطوح 316L بیش از قرار گرفتن در معرض طولانی ظاهر می شود.
آب دریا و محیط های ساحلی
اينجا منطقه ي اوليه تصميم گيري بين 316L و 2205 است316L دارای یک محدودیت به خوبی مستند شده در خدمات آب دریا است.در شرایط آب دریای ایستاده یا کم جریان، 316L در معرض خوردگی شکاف در زیر سپرده ها، گاسکت ها و در سطوح فلنج است. در آب گرم دریا (> 25 ° C) ، این آسیب پذیری بیشتر می شود.برای لوله های آب خنک کننده آب دریا، لوله های فرآیند پلتفرم دریایی، تجهیزات ترشح و اجزای ساختاری منطقه اسپلش،2205 حداقل درجه توصیه شده استاین مقاومت قابل اعتماد را در برابر خوردگی حفره و شکاف در آب دریا طبیعی در دمای محیط و در آب دریا کلر در دمای متوسط فراهم می کند.
با این حال، درجه قرار گرفتن در معرض آب دریا مهم است. 316L می تواند به طور قابل قبول در:
- اجزای اتمسفر دریایی که به طور متناوب مرطوب می شوند و به طور منظم آب شیرین را می شویند.
- تماس کوتاه مدت با آب دریا با شستشوی کامل آب شیرین پس از قرار گرفتن در معرض آن.
- جریان آب دریا با سرعت بالا که در آن رسوب ها به طور مداوم پاک می شوند.
برای غوطه ور شدن مداوم آب دریا با هندسه شکاف، آب گرم دریا یا سیستم های آب دریا کلر، 2205 باید به عنوان حداقل مشخصات ارزیابی شود.
محیط های پردازش شیمیایی
در پردازش شیمیایی با جریان های حاوی کلرید، انتخاب درجه بستگی به غلظت کلرید، pH و درجه حرارت دارد. 316L برای بسیاری از اسیدهای آلی و محیط های شیمیایی خفیف مناسب است.2205 مقاومت اضافی را در محیط های اسیدی حاوی کلراید فراهم می کند که در آن 316L در معرض خطر ترکیدن یا خوردگی استرس است. هر دو درجه دارای محدودیت های دمایی هستند:2205 به طور کلی به حدود 300 °C در استفاده مداوم به دلیل خطر شکنندگی 475 °C در فاز فرریت محدود می شوددر حالی که 316L می تواند در دمای بالاتر در محدوده مقاومت در برابر خوردگی خود کار کند.محدودیت دمای درجه دوپلیکس باید با توجه به الزامات فرآیند ارزیابی شود.
اصول انتخاب:316L برای محیط های کلراید متوسط؛ 2205 برای آب دریا، کلراید گرم و محیط هایی که PREN > 30 مورد نیاز است.نه اين سوال که کدوم درجه از لحاظ عمومي برتر است.
4خواص مکانیکی: تفاوت قدرت
حداقل مقادیر ASTM A240 برای صفحه، ورق و نوار گرم شده:
| مالکیت |
316L |
دوپلیکس 2205 |
نسبت 2205 در مقابل 316L |
| قدرت کششی |
≥ 485 MPa (70 ksi) |
≥ 620 MPa (90 ksi) |
~1.3x |
| قدرت بازده (Rp0.2) |
حداقل 170 MPa (25 ksi) |
≥ 450 MPa (65 ksi) |
~2.6x |
| کشش |
≥40٪ |
≥ 25% |
️ |
| سختی |
≤ 95 HRB |
≤ 31 HRC |
️ |
تفاوت قدرت بازده مهم ترین تمایز تجاری بین این دو درجه است.2205 تقریباً 2.6 برابر حداقل مقاومت 316L است.این امر پیامدهای تجاری مستقیم دارد:
- کاهش ضخامت دیوار:برای قطعات تحت فشار، فشار مجاز بالاتر 2205 اجازه می دهد که دیواره های نازک تر در حالی که فشار یکسان را حفظ می کند.یک ظرف طراحی شده برای 316L در یک فشار داده شده می تواند ضخامت دیواره خود را تقریباً 40٪ تا 50٪ کاهش دهد در صورت طراحی مجدد در 2205، فرض کن که قدرت حاکم باشه
- کاهش وزن مواد:دیوارهای نازکتر به معنای وزن مواد کمتر است. یک قطعه 2205 ممکن است وزن قابل توجهی کمتر از معادل 316L آن باشد، که هزینه بالاتر در هر کیلوگرم را جبران می کند.
- بهره وری ساختاری:برای اجزای تحمل بار، قدرت بازدهی بالاتر 2205 طراحی های ساختاری کارآمدتر با اندازه های بخش کاهش یافته را امکان پذیر می کند.
با این حال، مزیت قدرت 2205 به طور کلی اعمال نمی شود.اگر حداقل ضخامت دیوار به جای فشار یا الزامات ساختاری توسط محدودیت های خوردگی یا ساختاری تنظیم شود، سود مقاومت به صرفه جویی در مواد تبدیل نمی شود. شرایط طراحی باید در هر مورد موردی ارزیابی شود.
5مقایسه جوش و ساخت
316L: ثابت و آمرزنده
316L یکی از گسترده ترین انواع فولاد ضد زنگ است. روش های استاندارد TIG، MIG، SMAW، SAW و جوش مدار به خوبی تاسیس شده است.فلز پرکننده ER316L محتوای مولیبدن را در سپرده جوش حفظ می کندمحتوای کم کربن (≤ 0.030٪) خطر حساسیت را از بین می برد و به طور کلی نیاز به گرم کردن محلول پس از جوش نیست.ساختار کاملا austenitic 316L فراهم می کند جوش پذیری مداوم با پنجره های پارامتر گسترده، که آن را انتخاب ترجیح داده شده زمانی که سادگی ساخت و دسترسی گسترده به پیمانکار فرعی اولویت دارد.
دوپلکس 2205: قابل جوش با کنترل های اجباری
2205 توسط TIG، MIG، SMAW و SAW جوش داده می شود، اما نیاز به کنترل های خاص دارد که اختیاری نیستند:
- کنترل ورودی گرما:ورودی گرما باید در محدوده توصیه شده (معمولا 0.5 ∼ 2.5 kJ / mm) حفظ شود. بیش از حد پایین و HAZ ممکن است حاوی فرایت بیش از حد با سختی کاهش یافته باشد.بیش از حد بالا و فاز های بین فلزی ممکن است سقوط کنند، مقاومت در برابر خوردگی را کاهش می دهد.
- تعادل فاز:فلز جوش و HAZ باید تقریباً 30 ٪ 70٪ فیریت را حفظ کند تا ترکیب مورد نیاز قدرت ، سختی و مقاومت در برابر خوردگی را به دست آورد.این تعادل از طریق انتخاب صحیح فلز پرکننده (ER2209) و سرعت خنک کننده کنترل شده به دست می آید..
- دمای میان مسیر:به طور معمول محدود به ≤ 150 °C برای جلوگیری از تشکیل مضر فاز بین فلزی در هنگام جوش چند مرحله ای.
- فلز پرکننده:ER2209 پرکننده استاندارد است. از ER316L بر روی فلز پایه 2205 استفاده نکنید.
ارتباط با تدارکات:اگر زنجیره تامین تولیدی شما توانایی جوشکاری دوگانه را نشان نداده باشد،ریسک کیفیت و هزینه های صلاحیت باید در تصمیم انتخاب درجه در نظر گرفته شود..316L قابلیت جوش بخش است یک مزیت تجاری مشروع زمانی که سادگی ساخت یک اولویت پروژه است.
شکل دادن و ماشینکاری
316L دارای انعطاف پذیری سرد عالی است ، از جمله کشیدن عمیق و کشش ، به دلیل ساختار کاملاً austenitic و طول کششی بالا. 2205 دارای قدرت بالاتر و انعطاف پذیری کمتر است ،که نیاز به نیروهای شکل گیری بالاتر و شعاع خم شدن بزرگتر دارندبرای ماشینکاری، 2205 به دلیل قدرت بالاتر و ویژگی های سخت سازی کار، به سرعت آهسته تر و نرخ تغذیه بالاتر در مقایسه با 316L نیاز دارد.هر دو درجه سخت کار هستند، اما 2205 کار سخت تر به سرعت.
6مقایسه هزینه ها: آیا ارتقا به 2205 ارزش دارد؟
دوپلکس 2205 قیمت بیشتری در هر کیلوگرم نسبت به 316L دارد، که منعکس کننده محتوای کرومیوم، مولیبدن و نیتروژن بالاتر و تولید کنترل شده تری است.هزینه در هر کیلوگرم معیار درستی برای مقایسه این دو درجه نیست..
هنگامی که حق بیمه 2205 توجیه شده است:
- خدمات آب دریا و ساحلی:هزینه نقص خوردگی در یک سیستم لوله کشی پلتفرم دریایی شامل نه تنها مواد جایگزین بلکه دسترسی، خاموش کردن و به تعویق انداختن تولید است.2205 مانع از شکست است که 316L نمی تواند به طور قابل اعتماد در این محیط جلوگیری.
- ظرف های تحت فشار با ضخامت دیواره ای که با قدرت تنظیم می شود:فشار مجاز بالاتر از 2205 می تواند ضخامت دیوار را 40٪ تا 50٪ کاهش دهدکاهش ۵۰ درصد وزن مواد باعث می شود کل هزینه مواد به برابر یا کمتر از ۳۱۶ لیتر برسد..
- طول عمر طراحی در محیط های کلرید:هنگامی که مشخصات نیاز به 20+ سال از خدمات در شرایط کلرید، حاشیه PREN 2205 بر روی 316L به زندگی طولانی مدت بدون نگهداری ترجمه می شود.
- سیستم های ترشح آب و سیستم های باربری تانکرهای شیمیایی:این برنامه های کاربردی استاندارد 2205 است که در آن درجه توسط انجمن های طبقه بندی و استانداردهای صنعت مشخص شده است؛ جایزه هزینه در اقتصاد پروژه ساخته شده است.
وقتی که 316L از نظر تجاری انتخاب بهتری است:
- محیط های کلرید متوسط:در صورتی که شرایط کلرید در محدوده توانایی نشان داده شده 316L باشد، PREN اضافی 2205 حاشیه ای را فراهم می کند که مورد نیاز نیست.
- حداقل ضخامت دیواره بر اساس ساخت و ساز، نه قدرت:اگر ضخامت دیوار را نمی توان کاهش داد زیرا در حال حاضر در حداقل تولید عملی است، مزیت قدرت 2205 به کاهش وزن تبدیل نمی شود.
- کاربرد در دماهای بالا (>300°C):2205 با حساسیت فاز فرایت به شکنندگی 475 درجه سانتیگراد محدود است؛ 316L می تواند در دمای بالاتر در محدوده خوردگی خود کار کند.
- پروژه هایی با شبکه های تولید فرا فرعی گسترده:اگر تولید در میان کارگاه های متعدد بدون روش های جوش دوگانه تاسیس شده توزیع شود، هزینه های ریسک صلاحیت و کیفیت می تواند از صرفه جویی در مواد بیشتر باشد.
قانون تدارکات:اگر ضخامت دیوار را می توان با تفاوت قدرت کاهش داد، 2205 می تواند رقابتی یا ارزان تر باشد.وقتی که مقاومت به خوردگی به تنهایی باعث تصمیم گیری می شوددر محیط های آب دریا، محاسبه چرخه عمر تقریبا همیشه به نفع 2205 است.
7راهنمای انتخاب درخواست
| درخواست |
درجه توصیه شده |
دلیلش |
| لوله ساختاری پلتفرم دریایی |
دوپلیکس 2205 |
قدرت + مقاومت در برابر کلرید آب دریا؛ کاهش وزن از دیواره های نازک |
| لوله های آب خنک کننده آب دریا |
دوپلیکس 2205 |
قرار گرفتن به طور مداوم در معرض آب دریا؛ 316L در معرض خطر خوردگی شکاف در مناطق ایستاده |
| تجهیزات کارخانه های شورش زدایی |
دوپلیکس 2205 |
آب نمک متمرکز گرم؛ کلورید بالا + درجه حرارت بیش از 316L ظرفیت PREN |
| مخازن فرآیند شیمیایی (کلرید متوسط) |
316L |
مقادیر کلورید در محدوده ظرفیت 316L؛ افزایش 2205 توجیه نشده است |
| مخازن باربری تانکرهای شیمیایی |
دوپلیکس 2205 |
استاندارد جامعه طبقه بندی؛ مقاومت شیمیایی گسترده مورد نیاز است |
| مبادلات گرما (آب دریا خنک شده) |
دوپلیکس 2205 |
کلرید در طرف آب + دمای بالای دیواره لوله؛ 2205 مقاومت در برابر حفره |
| تجهیزات دریایی (غیر غوطه ور) |
316L / 2205 |
316L برای آب و هوا دریایی با شستشوی؛ 2205 برای شرایط منطقه پرش یا شکاف |
| تجهیزات فرآوری مواد غذایی |
316L |
316L استاندارد صنعت است؛ اسیدهای غذایی و مواد شیمیایی CIP در ظرفیت 316L |
| ظرف های دارویی |
316L |
استاندارد GMP برای سطوح تماس با محصول؛ مقاومت CIP در حد 316L |
| سازه های معماری (ساحلی) |
316L / 2205 |
316L برای قرار گرفتن در معرض ساحلی متوسط؛ 2205 برای قرار گرفتن در معرض دریایی گرمسیری یا نزدیک به موج سواری |
الگوي انتخاب واضحه:2205 مشخص شده است که آب دریا، آب نمک کلرید گرم، یا ترکیبی از قدرت بالا و مقاومت در برابر خوردگی ارزش ایجاد می کند که پاداش دوبلکس را توجیه می کند.316L همچنان مشخصات صحیح برای طیف گسترده ای از محیط های کلرید متوسط است که عملکرد اثبات شده و سادگی ساخت آن بهترین راه حل تجاری را فراهم می کند.
8اشتباهات رایج در خرید
1انتخاب 316L برای غوطه ور شدن مداوم آب دریا با هندسه شکاف316L دارای آسیب پذیری مستند به خوردگی شکاف در آب دریا در دمای متوسط است.یا شرایط زیر انبار است که یک ماده را در حد ظرفیت خود یا فراتر از آن مشخص می کند۲۲۰۵ باید به عنوان حداقل درجه برای چنین خدمتی ارزیابی شود.
2. انتخاب 2205 بدون بررسي قابليت توليد زنجیره ي عرضهجوشکاري دوپليکس 2205 مستلزم روش هاي ماهرانه، جوشکاران با تجربه و واردات گرما کنترل شده است.مشخص کردن 2205 برای پروژه ای که توسط کارگاه های بدون تجربه دوگانه ساخته شده است، خطر کیفیت را وارد می کند که می تواند مزایای فنی مواد را رد کندقابلیت ساخت باید بخشی از تصمیم انتخاب درجه باشد.
3مقایسه دو درجه فقط بر اساس قیمت هر کیلوگرم.مقایسه مربوط به کل هزینه نصب است. هنگامی که قدرت بالاتر 2205 اجازه می دهد دیوارهای نازک تر، وزن کمتر مواد می تواند قیمت بالاتر در کیلوگرم را جبران کند.هنگامی که حاشیه PREN از یک شکست خوردگی واحد جلوگیری می کند، مقایسه کل هزینه به طور قاطع در جهت کیفیت درست، صرف نظر از قیمت کیلویی است.
4. نادیده گرفتن PREN در فرآیند مشخصاتPREN معیاری برای مقاومت در برابر چاله های کلرید است. اگر محیط سرویس نیاز به PREN > 30 داشته باشد، 316L خارج از محدوده عملکرد تایید شده خود است و 2205 باید مشخص شود.PREN باید به عنوان بخشی از فرآیند انتخاب مواد ارزیابی شود، که به عنوان یک محاسبه دانشگاهی در نظر گرفته نمی شود.
5. نادیده گرفتن مزایای کاهش ضخامت طراحی 2205هنگامی که ضخامت دیواره ظرف فشار یا لوله توسط قدرت تنظیم می شود، فشار مجاز بالاتر 2205 می تواند ضخامت دیواره را 40٪ 50٪ کاهش دهد.عدم ارزیابی این در مقایسه هزینه ها، مزیت تجاری اصلی دوپلاک را نادیده می گیرد..
6. مشخصه 2205 برای کار در دمای بالا بدون چک کردن حد دمای2205 به طور کلی به حداکثر حدود 300 °C به دلیل خطر شکنندگی 475 °C در فاز فرایت محدود می شود.در عوض باید درجه 316L یا درجه فوق دوگانه ارزیابی شود.محدودیت دمای دوبلکس یک محدودیت طراحی مطلق است، نه یک دستورالعمل.
7با استفاده از فلز پرکننده ER316L بر روی مواد پایه 2205سنگ جوش نيازي به قدرت و مقاومت در برابر خوردگي نداره ER2209جایگزینی فلز پرکننده بدون بررسی مهندسی باعث ایجاد یک منطقه جوش می شود که ضعیف ترین نقطه در قطعات ساخته شده است.
8-تفقد نام UNS در سفارش خریدUNS S31603 تایید 316L؛ UNS S32205 (یا S31803) تایید Duplex 2205. از جمله شماره UNS در سفارش خرید ایجاد یک روشن،مشخصات فنی قابل تایید برای بازرسی کیفیت وارد.
9. چطور هنگام سفارش مشخص کنیم
| عنصر مشخصات |
316L مثال |
دوپلیکس 2205 مثال |
| درجه |
316L |
دو قطعه 2205 (UNS S32205) |
| شماره UNS |
S31603 |
S32205 |
| استاندارد ASTM |
ASTM A240 (ورق/پلاک) ؛ ASTM A312 (انبوه) |
ASTM A240 (ورق/پلاک) ؛ ASTM A790 (انبوه) |
| فرم محصول |
ورق یا لوله بدون درز |
ورق یا لوله بدون درز |
| ابعاد |
3mm × 1500mm × 3000mm |
2mm × 1500mm × 3000mm |
| پوشش سطح |
2B / نه4 |
2B / ترشح شده و غیرفعال برای اجزای جوشیده |
| MTC |
EN 10204 3.1C ≤ 0.03٪ و Mo 2 ٪ 3٪ تایید شده است |
EN 10204 3.1· Cr، Mo، N، PREN، محتوای فرریت، آزمایش ضربه تایید شد |
| آزمایش های اضافی |
PMI در صورت لزوم |
تست فاز بین فلزی ASTM A923؛ اندازه گیری فرایت؛ PMI |
مثال 316L مشخصات خرید:
"316L ورق فولاد ضد زنگ به صورت سرد، UNS S31603، به ASTM A240، 2B، 3mm × 1500mm × 3000mm، EN 10204 3.1 MTC مورد نیاز است که تایید C ≤ 0.030% و Mo 2 ٪ 3 است".
مثال مشخصات خرید دوپلکس 2205:
"صفحه دوگانه 2205 (UNS S32205) از فولاد ضد زنگ، به ASTM A240، 2B، 2mm × 1500mm × 3000mm، EN 10204 3.1 MTC مورد نیاز تایید Cr 22?? 23٪، Mo 3.0?? 3.5٪، N 0.14?? 0.20٪،حاوی فیریت 30~70%، آزمایش ضربه در -40 °C. گواهینامه آزمایش فاز بین فلزی روش ASTM A923 C باید ارائه شود. مواد بدون فاز سیگما و چی".
مشخصات 2205 شامل چندین عنصر غایب از مشخصات 316L استو آزمایش فاز بین فلزی که نشان دهنده تأیید کیفیت اضافی است که فولاد ضد زنگ دوگانه نیاز دارداین آزمایشات تایید می کنند که این ماده به درستی محلول جوش داده شده است و میکروساخت آن ترکیبی انتظار شده از قدرت، سختی و مقاومت در برابر خوردگی را فراهم می کند.
10چطور شانگيو از انتخاب 316L و 2205 حمايت ميکنه
شرکت Shaanxi Shangyou Stainless Steel Co., Ltd فولاد ضد زنگ 316L و Duplex 2205 را در کویل، ورق، صفحه، لوله، لوله و لوازم جانبی عرضه می کند. هر محموله توسط:
- مطابقت با ASTM:316L بر اساس ASTM A240/A312 تأیید شده است؛ 2205 بر اساس ASTM A240/A790 تأیید شده است.
- EN 10204 3.1 MTC:گواهینامه شیمیایی و مکانیکی کامل به عنوان استاندارد ارائه شده است. برای سفارشات 2205، MTC ها برای محتوای Cr، Mo، N، PREN و فریت قبل از ارسال بررسی می شوند.
- بررسی ترکیب شیمیایی:تمام گواهینامه ها برای تأیید درجه شیمیایی با الزامات مشخصات UNS بررسی شده اند.
- آزمایش PMI:شناسایی مثبت مواد در صورت درخواست برای تأیید درجه مستقل در دسترس است.
- آزمایش فاز بین فلزی:گواهینامه ASTM A923 برای سفارشات 2205 برای تأیید آزادی از فاز های سیگما و چی مضر در دسترس است.
- صادرات جهانی:حمل و نقل منظم به بازارهای سراسر جهان با مدارکی که الزامات تجارت بین المللی را برآورده می کنند.
- پشتیبانی فنی انتخاب:کمک به تصمیم گیری در مورد درجه 316L در مقابل 2205 بر اساس قرار گرفتن در معرض کلرید، الزامات مکانیکی و تجزیه و تحلیل کل هزینه های نصب شده.
ما می دانیم که تصمیم گیری بین 316L و 2205 فقط در مورد مقاومت در برابر خوردگی نیست بلکه شامل زنجیره تامین تولید، کد های طراحی، صلاحیت جوش و تجزیه و تحلیل هزینه است.تیم فنی ما از مشتریان در ارزیابی این عوامل برای مشخص کردن درجه ای که از نظر تجاری برای کل چرخه زندگی پروژه بهینه است پشتیبانی می کند.
پرسش های مکرر
1تفاوت بين فولاد ضد زنگ 316L و فولاد ضد زنگ دو فلز 2205 چيه؟
316L یک فولاد ضد زنگ آستنیتیک با 16 ٪ 18 Cr ، 10 ٪ 14 Ni ، 2 ٪ 3 Mo و PREN ~ 24 ٪ 26 است. دوپلکس 2205 دارای میکروسtruktور دو فاز فیریت-آستنیتیک با 22 ٪ 23 Cr ، 4.5 ٪ 6.5 Ni ، 3.0 ٪ 3.5 Mo است.,0.14 ٪ 0.20٪ N و PREN ~ 34 ٪ 36. 2205 تقریباً 2.6 برابر قدرت بازده 316L و مقاومت بهتر در برابر خراش کلورید و خوردگی شکاف را فراهم می کند.تفاوت اساسی در ساختار میکرو است.: austenitic در مقابل دوبلکس، که توسط سطوح بالاتر کروم، مولیبدن و نیتروژن در 2205 هدایت می شود.
2دوپلکس 2205 از 316L بهتره؟
2205 مقاومت بهتر در برابر خوردگی کلرید و قدرت بالاتر را فراهم می کند. با این حال، "بهتر" بستگی به کاربرد دارد.316L مشخصات تجاری کارآمدتر برای اکثریت قریب به اتفاق محیط های خوردگی متوسط است که نیاز به PREN یا قدرت 2205 ندارد. 316L همچنین جوش آسان تر است، به طور گسترده ای در تمام اشکال محصول موجود است و توسط یک زنجیره تامین تولید گسترده پشتیبانی می شود.2205 بهتر است که شدت کلرید یا بار مکانیکی بیش از ظرفیت 316L است؛ 316L برای برنامه های کاربردی در محدوده عملکرد اثبات شده خود بهتر است.
3آیا دوپلکس 2205 می تواند جایگزین 316L شود؟
2205 می تواند جایگزین 316L در بسیاری از کاربردهای، به ویژه در محیط های حاوی کلراید. با این حال، جایگزینی باید با توجه به: (1)درجه حرارت۲۲۲۰۵ محدود به حدود ۳۰۰ درجه سانتیگراد است.جوشکاری۲۲۰۵ نیاز به روش های جوش دوگانه واجد شرایط دارد؛ (3)هزینه- تعویض تنها زمانی که نیاز به مزایای خوردگی یا مقاومت دارد، منطقی است. (4)دسترسی۲۲۰۵ جایگزین جهانی برای ۳۱۶L نیست؛ این درجه مخصوص محیط هایی است که به وضوح نیاز به PREN یا قدرت بالاتر دارند.
4دوپلکس 2205 از 316L قوی تره؟
بله، به طور قابل ملاحظه ای 2205 دارای حداقل مقاومت 450 MPa است، تقریبا 2.6 برابر 170 MPa 316L است. مقاومت کششی تقریبا 620 MPa برای 2205 در مقایسه با 485 MPa برای 316L،نسبت حدود 1.3x. مزیت مقاومت کششی باعث می شود که دیواره های نازک تر برای اجزای تحت فشار، کاهش وزن مواد و در برخی موارد هزینه کل مواد با وجود قیمت بالاتر در کیلوگرم 2205 باشد.این مزیت مکانیکی اصلی دوپلکس نسبت به درجه های آستنیتیک است..
5براي استفاده در آب دريا چي بهتره 316L يا 2205؟
2205 درجه توصیه شده برای خدمات آب دریا است که شامل غوطه ور شدن مداوم یا مکرر، هندسه شکاف، یا شرایط آب گرم دریا است.316L دارای حساسیت مستند به خوردگی شکاف در آب دریا است.برای قرار گرفتن در معرض اتمسفر دریایی با شستشوی منظم آب شیرین، 316L می تواند به طور مناسب عمل کند.و هر گونه کاربرد با شکاف یا تشکیل سپرده در آب دریا، 2205 حداقل مشخصات توصیه شده است.
6دوپلکس 2205 از 316L گرانتره؟
در هر کیلوگرم، بله. 2205 دارای یک جایزه است که منعکس کننده محتوای آلیاژ بالاتر (Cr، Mo، N) و تولید کنترل شده تر است. با این حال، قیمت در هر کیلوگرم اغلب مقایسه اشتباه است.هنگامی که مقاومت بالاتر 2205 اجازه می دهد تا کاهش ضخامت دیوار از 40٪ 50٪، وزن و هزینه کل مواد می تواند کمتر از 316L برای همان فشار درجه بندی باشد.مقایسه ی جایزه 2205 با هزینه ی یک شکست خوردگی در محیط های دریایی و شیمیایی، تجزیه و تحلیل چرخه عمر به شدت به نفع 2205 است.
7چرا دوپلکس 2205 در برابر خوردگی کلراید بهتر از 316L مقاومت می کند؟
سه عامل: (1)کروم بالاتر(۲۲۲۳٪ در مقابل ۱۶۱۸٪) کروم بیشتر یک فیلم منفعل پایدار تر را تشکیل می دهد.مولیبدن بالاتر(۳.۰.۳.۵٪ در مقابل ۲.۳٪) مولیبدن به طور خاص در برابر حمله یون کلوراید که شروع به حفره سازی می کند مقاومت می کند.اضافه کردن نیتروژن عمدی(0.14 ٪ 0.20٪ در مقابل باقیمانده تنها) ٪ نیتروژن فیلم منفعل را تقویت می کند و به PREN با ضریب بالا 16 کمک می کند. اثر ترکیبی PREN ~ 34 ٪ 36 در مقابل~ 24 ¢ 26 برای 316L ¢ یک تفاوت معنی دار در مقاومت کلرید.
8آیا 316L می تواند در کارخانه های شور زدایی استفاده شود؟
برای مناطق با دمای پایین و نمک کم با شرایط جریان به دقت کنترل شده، 316L در برخی از اجزای ترشح استفاده شده است. modern desalination plant specifications typically require 2205 or higher grades for brine-contact surfaces because the combination of warm concentrated brine and crevice geometry exceeds the reliable performance range of 316Lبرای اجزای حیاتی ترشح آب، لوله های آب نمک، لوله های مبادله گرما، قطعات داخلی پمپ با فشار بالا، حداقل مشخصات استاندارد صنعت 2205 است.با درجه های فوق دوگانه مشخص شده برای بالاترین غلظت کلرید.
9براي دوپلکس 2205 بايد از چه پرکننده ي جوشکاري استفاده کرد؟
ER2209 فلز پرکننده استاندارد برای دوپلکس 2205 است.این طراحی شده است برای تولید یک سپرده جوش با تعادل فاز فرایت-آستینیت مناسب (تقریبا 30 ٪ فرایت 70٪) و ترکیب مورد نیاز قدرتاز پرکننده ER316L بر روی فلز پایه 2205 استفاده نکنید.برای جوش های متمایز فلزی بین 2205 و 316L، ER2209 به طور معمول استفاده می شود، اما روند جوش باید برای پیکربندی مشترک و شرایط سرویس خاص واجد شرایط باشد.
10چطور بايد براي پروژه ام بين 316L و Duplex 2205 تصميم بگيرم؟
ارزیابی کنید: (1)شدت کلرید بارگذاری مکانیکیاگر ضخامت دیواره با قدرت تنظیم شود، کاهش ضخامت ممکن است هزینه را جبران کند. (3)درجه حرارتاگر > 300°C، 2205 مستثنی است. (4)زنجیره تامین تولید✓ قابلیت جوش دوگانه را تایید کنید (5)هزینه چرخه عمر- مقایسه کل هزینه های نصب شده، از جمله مواد، ساخت، بازرسی و تعمیرات پیش بینی شده.درجه صحیح آن است که با کمترین هزینه کل چرخه عمر، الزامات فنی را برآورده می کند، نه کسی که PREN بالاتر یا قدرت بالاتر داشته باشد.
از فولاد ضد زنگ 316L یا دوبلکس 2205 نیاز داری؟
شرکت Shaanxi Shangyou Stainless Steel Co., Ltd. 316L و Duplex 2205 را در صفحه، ورق، کویل، لوله، لوله و لوازم جانبی با انطباق کامل ASTM و مستندات EN 10204 3.1 MTC عرضه می کند.هر سفارش 2205 براي کروم بررسي ميشهتیم فنی ما می تواند در انتخاب درجه بر اساس محیط کلرید، نیازهای طراحی فشار،و تجزیه و تحلیل کل هزینه چرخه عمر.
برای نقل قول، لطفا مشخص کنید:درجه / UNS / استاندارد ASTM / شکل محصول / ابعاد / سطح پایان / محیط سرویس (سطح کلورید، دمای) / الزامات جوش / کمیت / نیازهای صدور گواهینامه و آزمایش
تماس با شنگيو فولاد ضد زنگ مطابق با ASTM، شيميايي بررسي شده، مستند شده توسط MTC
اعلام عدم مسئولیت: مقادیر خاصیت مکانیکی ذکر شده حداقل بر اساس استانداردهای ASTM است. مقاومت در برابر خوردگی با محیط خاص، درجه حرارت و غلظت کلرید متفاوت است.انتخاب مواد باید بر اساس شرایط واقعی سرویس باشدارزش های معمولی ممکن است بسته به فرم محصول و استانداردهای قابل اجرا متفاوت باشد.