2205雙相不銹鋼與Incoloy825合金
2205 雙相不銹鋼與 Incoloy825 合金
本文討論了 2205雙相不銹鋼和 Incoloy825 合金與 304 和 316 不銹鋼在輕度腐蝕環(huán)境中的使用情況的比較。
什么情況下應(yīng)該考慮用特殊合金來(lái)代替316不銹鋼閥門(mén)和配件？
316 不銹鋼是標(biāo)準(zhǔn)配件和閥門(mén)的絕佳材料。它堅(jiān)固、耐腐蝕性強(qiáng)，在配件市場(chǎng)上供應(yīng)充足。然而，由于其奧氏體性質(zhì)，它容易發(fā)生一種稱為應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂 (SCC) 的情況。當(dāng)材料在腐蝕環(huán)境中受到拉伸應(yīng)力時(shí)，就會(huì)發(fā)生 SCC。雖然這在較高溫度下是一個(gè)更大的問(wèn)題，但在適當(dāng)?shù)臈l件下，即使在低至 77°F (25°C) 的溫度下，SCC 也會(huì)發(fā)生，就像大多數(shù)游泳池應(yīng)用的情況一樣。SCC 并不是對(duì)奧氏體不銹鋼產(chǎn)品的唯一威脅。它們?cè)谥卸戎粮叨雀g環(huán)境中（例如在海上使用）也相對(duì)容易受到點(diǎn)蝕。對(duì)于這些應(yīng)用，更高級(jí)別的合金（例如 2205雙相不銹鋼或 Incoloy合金 825）可能是更好的解決方案。
2205 雙相不銹鋼
雙相不銹鋼之所以被稱為雙相不銹鋼，是因?yàn)樗?1:1 的比例結(jié)合了奧氏體（例如 304 和 316 不銹鋼）和鐵素體（例如 430 不銹鋼）相。這兩種相的融合使鋼繼承了兩者的有益特性。
雙相不銹鋼比奧氏體不銹鋼強(qiáng)度高得多。事實(shí)上，其最小屈服應(yīng)力值約為奧氏體不銹鋼的兩倍。因此，可以使用更薄的材料，從而有可能整體減輕重量。如果小心謹(jǐn)慎，2205 雙相不銹鋼可以相對(duì)輕松地焊接。它還能在低至 -58°F (-50°C) 的低溫下保持其強(qiáng)度。最后，雙相不銹鋼具有更高的耐腐蝕和抗應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂性。316 不銹鋼的抗點(diǎn)蝕當(dāng)量數(shù) (PREN) 為 24，而 2205 雙相不銹鋼的抗點(diǎn)蝕當(dāng)量數(shù)為 35，這意味著它可以有效用于含鹽的海洋噴霧和其他中高腐蝕環(huán)境。雖然雙相不銹鋼是一種用途廣泛的材料，但與其他高耐腐蝕材料相比，它的價(jià)格也相當(dāng)便宜。這是因?yàn)榕c大多數(shù)其他具有同等高 PREN 值的材料相比，它所含的鎳比例較小。
Duplex 有什么不能做的嗎？
在選擇雙相不銹鋼作為您的首選材料之前，您應(yīng)該意識(shí)到它確實(shí)存在一些潛在問(wèn)題。首先解決較小的問(wèn)題，-58°F是其最低工作溫度。但是，如果溫度降到比這個(gè)溫度低得多，材料就會(huì)變脆，使雙相不銹鋼不適合低溫工作。更大的問(wèn)題表現(xiàn)為鋼中可能形成的相，導(dǎo)致材料變脆。
Incoloy合金 825
Incoloy 825 合金是一種鎳基超級(jí)合金。它主要由鎳、鉻和鐵組成，但也含有少量的鉬、銅、鈦、碳、錳、硫硅和鋁。它非常適合處理低溫甚至低溫環(huán)境；它可以承受高達(dá) 1,000°F (540°C) 的高溫，然后才會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題相形成。除了耐高溫之外，Incoloy825 的耐腐蝕性甚至比 Duplex 更高。825合金的 PREN 值為 40.8，不僅具有很強(qiáng)的抗氧化性，而且具有很強(qiáng)的抗化學(xué)還原性。這使得它不僅適合在游泳池和海上作業(yè)中使用，甚至可以完全浸沒(méi)在鹽水中或含有硫酸和磷酸的環(huán)境中。
Incoloy 825 的缺點(diǎn)
825合金看起來(lái)是個(gè)不錯(cuò)的選擇，事實(shí)也確實(shí)如此。然而，由于鎳含量高，Incoloy的成本往往比 Duplex 和其他不銹鋼合金高得多。如果頂級(jí)的耐腐蝕性是您操作的關(guān)鍵，那么您將需要確保為任何鎳超級(jí)合金做好預(yù)算。除了成本之外，Incoloy® 不具備與 Duplex 材料相同的驚人抗拉強(qiáng)度，因此其用途略有減少。不過(guò)，通過(guò)在制造過(guò)程中使用某些冷加工技術(shù)可以稍微提高其強(qiáng)度。
總結(jié)：如果您正在尋找一種更耐腐蝕的材料用于海上或其他輕度腐蝕環(huán)境，Duplex 2205 是一種經(jīng)濟(jì)高效的 SCC 和點(diǎn)蝕解決方案。但是，如果您在高溫、低溫或腐蝕性氣體和酸環(huán)境下工作，請(qǐng)準(zhǔn)備好花更多錢(qián)購(gòu)買(mǎi)鎳合金，例如 Incoloy合金 825。