2205-kaksifaasinen ruostumaton teräsputki: Sovellukset ja edut

2205-kaksifaasinen ruostumaton teräsputki on vahva ja korrosiosta kestävä materiaali, jota voidaan käyttää monissa putkijärjestelmissä. Se omaa korkean mekaanisen lujuuden, hyvän työstettävyyden ja suotuisat fysikaaliset ominaisuudet.

Näiden ominaisuuksien vuoksi monet teollisuudenalat luottavat 2205-kaksifaasiseen teräkseen. Tähän kuuluvat muun muassa merenkulkuöljy- ja kaasuteollisuus, kemiateollisuuslaitokset sekä merikäytön järjestelmät. Se toimii erinomaisesti merivedessä, jossa monet muut teräkset epäonnistuvat. Lisäksi sen myötölujuus on lähes kaksinkertainen verrattuna 316L-ruostumattomaan teräkseen, ja se kestää erinomaisesti kloridien aiheuttamaa korroosiota.

Kuitenkaan mikään materiaali ei sovellu kaikkiin tilanteisiin. 2205-teräksen suorituskyky riippuu siitä, miten ja missä sitä käytetään. Siksi sen vahvuuksien ja rajoitusten tunteminen auttaa valitsemaan sille sopivan käyttötarkoituksen ja välttämään ongelmia pitkällä aikavälillä.

Mikä on 2205-kaksifaasinen ruostumaton teräs?

2205 dupliksinesteel on kaksifaasinen seos, joka sisältää 50 % ferriittiä ja 50 % austeniittia. Toisin kuin 300-sarjan ruostumaton teräs, tämä materiaali on lujuudeltaan korkea ja kestää korroosiota hyvin. Siksi sitä voidaan käyttää vaativissa ympäristöissä, kuten merenkulussa sekä öljy- ja kaasuteollisuudessa.

Huomaa kuitenkin, että 2205-seosta saatetaan tarjota kahdessa eri spesifikaatiossa. Ensimmäinen on S31803, joka on alkuperäinen laatu. Toisena on S32205, jossa kromin, molybdeenin ja typen pitoisuuksia säädellään tarkemmin. Siten S32205 on parannettu versio S31803:sta ja tarjoaa parempaa suorituskykyä.

Mitä tulee kemialliseen koostumukseen, 2205-duaaliseos sisältää useita alkuaineita. Yleisimmät näistä esitetään alla olevassa taulukossa:

Nämä alkuaineet toimivat yhdessä ylittäen yksifaasisen mikrorakenteen ominaisuudet. Esimerkiksi 22 % kromia vastaa yleisestä korroosionkestävyydestä, kun taas 3 % molybdeenia estää pistekorroosiota. Muut alkuaineet kuten korkki prosenttimäärä stabiloi austeniittisen faasin, kun taas typi optimoi ferriitti-austeniitti-tasapainon.

Mitkä ovat 2205 kaksifaasisen teräksen putken mekaaniset ominaisuudet?

2205-kaksifaasinen teräs omaa erinomaisia mekaanisia ominaisuuksia, kuten korkeaa sitkeyttä, myötölujuutta ja vetolujuutta, mikä tekee siitä hyvän valinnan vaativiin ja raskaisiin käyttöolosuhteisiin.

• Vetolujuus: Duplex 2205 -teräksen vetolujuus vaihtelee välillä 620–655 MPa (90–95 ksi). Tämä korkea vetolujuus mahdollistaa ohuemmat seinämät ilman, että käyttöpaineen turvallinen kantaminen vaarantuisi.
• Rajuvuus: 2205-luokan ruostumaton teräs tarjoaa 0,2 %:n siirtymämyötölujuuden, joka täyttää vähimmäisvaatimukset 450 MPa (65 ksi):n tasolla. Tämä on noin kaksinkertainen 316L-teräksen myötölujuuteen verrattuna (170 MPa), mikä tarjoaa komponenteillesi erinomaisen rakenteellisen suorituskyvyn.
• Pituudenmuutos: 2205-kaksifaasinen teräs on venymäarvo yli 25 % 50 mm:n mittapituudella. Vaikka se on alhaisempi kuin austeniittisten laadun 40 %, se on riittävän hyvä korkean sitkeyden varmistamiseksi. Näin ollen voitte luottaa tähän materiaaliin turvallisille rakenteellisille ja putkistosovelluksille.
• Kovuus: 2205-kaksifaasinen teräs on kovuusarvoja enintään 293 HB (Brinell) tai 32 HRC (Rockwell C). Tämän ansiosta sitä on helppoa työstää, ja se tarjoaa erinomaista kulumisvastusta.
• Korroosionkestävyys: Toisin kuin 316L, 2205-kaksifaasinen teräs tarjoaa erinomaisen vastustuskyvyn pisteikäiselle korroosiolle, jännityskorroosiolle ja rakoilukorroosiolle. Siksi sitä voidaan käyttää merenkulku-, öljy- ja kaasualoilla ilman huolta korroosiosta.
• Iskunkestävyys: Huoneenlämpötilassa 2205:n iskun sitkeys ylittää 100 J:n (Charpy V-love). Tämä tarkoittaa, että komponenttianne ei murtu helposti. Se tarjoaa myös hyvän ja vakauden iskun sitkeyden lämpötiloissa noin –50 °C (–58 °F), joten sitä voidaan käyttää kryogeenisissä sovelluksissa.

Mihin 2205-kaksifaasisen teräsputken pääsovelluksia käytetään?

2205-kaksinkertainen ruostumaton teräs on hyödyllinen monilla teollisuuden aloilla, kuten öljy- ja kaasualalla, kemiankäsittelyssä, merenkulussa ja muilla. Tässä on esitetty, miten metallia voidaan käyttää kussakin näistä aloista:

1) Öljy- ja kaasuteollisuus

Merellinen öljy- ja kaasuteollisuus on listan kärjessä niistä teollisuuden aloista, jotka ovat eniten riippuvaisia 2205-kaksinkertaisesta putkiteräksestä. Materiaalia voidaan käyttää eri tehtäviin, kuten tuotetun veden käsittelyyn, meriveden injektointiin ja kemikaalien injektointilinjoihin. Tämä johtuu siitä, että 2205 kestää kloridien aiheuttamaa jännityskorroosiomurtumaa merivedessä sekä suuria mekaanisia kuormia.

Jos tämä ei vielä riittäisi, 2205:ta voidaan käyttää myös alamerisille virtausputkilinjoille ja nousuputkilinjoille pinnallisessa vedessä. Lisäksi se toimii hyvin happamassa kaasupalvelussa, jossa esiintyy rikkivetyä, koska se kestää rikkiydinmurtumaa NACE MR0175 / ISO 15156-1 -standardien mukaisesti. NACE MR0175 / ISO 15156-1 rajojen mukaisesti.

2) Kemiankäsittely

In kemiallinen prosessointi kasviteollisuudessa 2205 -terästä käytetään varastoputkiliitoksissa, lämmönvaihtimen putkissa ja paineastioiden suuttimissa. Tämä johtuu siitä, että metalli kestää ankaria olosuhteita, kuten orgaanisia happoja, kloridiliuoksia ja hapettavia ympäristöjä, kuten etikkahappoa ja fosforihappoa.

Paineastioissa voidaan käyttää ohuempia seinämärakenteita 2205 -dupleksiteräksen korkean myötölujuuden vuoksi. Tämä vähentää materiaalin käyttöä ja valmistusaikaa sekä estää jännityskorroosion, joka usein vaivaa 304L- ja 316L-teräksiä kloridikäytössä.

3) Merenkulku ja merellinen teollisuus

Jos olet alalla merenrakentamisessa, voit käyttää 2205 -dupleksiterästä meriveden jäähdytysjärjestelmissä, ballastiputkistoissa ja palonsammutusjärjestelmissä. Näin komponenttien käyttöikä pidentyy, koska 2205 ei korrooi seisovassa merivedessä.

Vastaavasti 2205 -terästä voidaan käyttää korkeapaineisen käänteisosmoosin syöttöputkistossa suolavesipuhdistamoissa. Tämä johtuu siitä, että metalli kestää sekä korkeaa kloridipitoisuutta että lämpötilaa ja mekaanista rasitusta.

4) Sellu- ja paperiteollisuus

duplex-teräksestä 2205 voidaan kestää kloridivaikutuksia estääkseen jännityskorroosion halkeilun. Siksi sitä voidaan käyttää sellu- ja paperiteollisuudessa valkaisuoperaatioissa.

Lisäksi, jos valkaisutehtaan toiminnassa käytetään natriumhypokloriittia tai klooridioksidia, tämä materiaali on hyödyllinen. Tämä eroaa austeniittisista laaduista, joissa voi esiintyä ennenaikaisia pistekorroosiovahinkoja.

5) Muut teollisuudenalat

Voit käyttää ruostumaton teräs 2205 monilla muilla teollisuudenaloilla, joissa vaaditaan puhtautta ja vahvaa korroosionkestävyyttä. Tähän kuuluu:

• Ruokantuotanto: 2205-terästä voidaan käyttää suolaliitoissa ja puhdistuspaikalla (CIP) -järjestelmissä, koska se kestää korroosiota ja varmistaa elintarvikkeiden hygienian.
• Lääkkeet: Duplex-teräs tukee prosessiputkistoa, joka kuljettaa aktiivisia aineita aggressiivisissa liuottimissa. Näin saavutetaan paitsi hygieniastandardit myös erinomainen lujuus.
• Saasteiden Hallinta: Jos toimintanne liittyy saastumisen torjuntaan, duplex-teräs 2205 on kustannustehokas materiaali. Se toimii hyvin rikkihappoon ja kloridipitoisiin virtauksiin altistuvissa laitteissa, mikä varmistaa niiden pidemmän käyttöiän.

Mitkä ovat 2205-kaksifaasisen ruostumattoman teräsputken rajoitukset?

Kuten kaikilla muillakin materiaaleilla, myös 2205-kaksifaasilla on omat haittapuolensa. Ensinnäkin se on stabiili vain lämpötiloissa enintään 300 °C (572 °F). Tämän vuoksi pitkäaikainen kuumennus aiheuttaa sigma- ja chi-faasin muodostumisen. Tämä puolestaan johtaa paikallisien korroosioalueiden syntymiseen ja tekee materiaalista haurasta.

Toiseksi alhaiset lämpötilat alle –50 °C aiheuttavat erilaisia ongelmia. Jos käsittelet materiaalia näin alhaisissa lämpötiloissa, ferriittinen faasi kokee sitkeyden ja haurauden välisen siirtymän. Tämä ilmiö heikentää materiaalin iskunkestävyyttä ja lisää hauraiden murtumien riskiä äkillisten kuormitusten vaikutuksesta.

Toinen 2205-kaksifaasin haittapuoli on, että sen valmistuksessa on oltava varovaisempi kuin austeniittisten laadun kanssa. Muussa tapauksessa huono kylmätaivutus lisää jousipalautumista ja rajoittaa materiaalin muotoiltaisuutta ennen pehmennystä.

Lisäksi 2205-teräksen koneistus on yleensä noin 20 % hitaampaa kuin 316L-teräksen. Tämä tarkoittaa, että työkalusi kulumaa nopeammin. Siksi sinun on käytettävä kovametallisia tai keraamisia leikkuuteräksiä kulutuskestävillä pinnoitteilla, jotta tuotannokustannukset pysyvät kohtalaisina.

Lopuksi hitsaaminen vaatii tiukempia ohjauksia. Lyhyesti sanottuna sinun on käytettävä typpeä sisältäviä täyteaineita, kuten ER2209, jotta ferriitti-austeniitti-faasien tasapaino säilyy ja liiallista ferriitin muodostumista hitsauskohdassa voidaan estää.

Usein kysytyt kysymykset

Onko 2205-duplex-teräksen putki taloudellisesti kannattava?

2205-duplex-teräs voi säästää sinulle rahaa pitkällä aikavälillä. Esimerkiksi voit suunnitella ohuempia seinämiä, koska materiaali tarjoaa korkean lujuuden, mikä puolestaan vähentää materiaali- ja asennuskustannuksia. Samalla korroosion kestävyys tarkoittaa, että putkea voidaan käyttää pitkään ja huoltokustannukset pysyvät pieninä.

Mikä on ero 2205- ja 316-ruostumatonta terästä sisältävän putken välillä?

2205- ja 316-teräsputket eroavat toisistaan pääasiassa materiaalien suorituskyvyn perusteella. 2205-kaksirakenteinen teräsputki tarjoaa lähes kaksinkertaisen lujuuden verrattuna 316-teräkseen. Lisäksi se tarjoaa paremman vastustuskyvyn kloridien aiheuttamalle jännityskorroosiolle, mikä mahdollistaa sen käytön korroosioaltisissa sovelluksissa.

316-teräsputki puolestaan tarjoaa suuremman muovautuvuuden ja kestää korkeampia lämpötiloja luotettavammin. Siksi se soveltuu hyvin sovelluksiin, joissa korroosialtisuus on kohtalainen ja joustavuus tärkeä.

Voidaanko 2205-kaksirakenteista putkea hitsata?

Kyllä, 2205-kaksirakenteista putkea voidaan hitsata, kunhan käytetään oikeaa täyteainetta, kuten ER2209:ää. Lisäksi lämmöntuloa on säädettävä ja sulan hitsin on oltava suojattu. Näin hitsi säilyttää vahvuutensa ja vastustuskykynsä korroosiolle samalla tavoin kuin perusmateriaali.

Kuinka paljon 2205-kaksirakenteinen teräsputki maksaa?

2205-duplex-teräksen putken hinta on 1,5–2-kertainen verrattuna samanpainoiseen 316L-putkeen. Todelliset hinnat vaihtelevat markkinatilanteen, tilauksen koon, mittojen ja toimittajan mukaan. Ota siis yhteyttä toimittajaasi tarkkaa hintatarjousta varten.

Johtopäätös

2205-duplex-ruostumaton teräsputki tarjoaa vahvemman suorituskyvyn ja paremman korroosionkestävyyden kuin austeniittiset teräkset. Se tarjoaa jopa lähes kaksinkertaisen myötölujuuden verrattuna 316L:ään. Voit siis käyttää ohuempia seinämiä ja silti täyttää suorituskyvyn vaatimukset, mikä alentaa materiaalikustannuksia ja järjestelmän painoa.

Kuten tämä ei olisi riittävän hyvä, 2205-teräs tarjoaa erinomaisen kloridien aiheuttaman jännityskorroosiorakentumisen ja pistekorroosion vastustuskyvyn. Tämä tekee siitä kestävän ratkaisun esimerkiksi merenkulkuinfrastruktuurin, meriveden järjestelmien ja kemikaaliteollisuuden laitteiden asennuksiin.

Kuitenkin sinun on varmistettava, että ostat materiaalit luotettavalta toimittajalta taatun suorituskyvyn varmistamiseksi Voyagemetalin ansiosta. Varmistamme materiaalin jäljitettävyyden, asianmukaisen lämpökäsittelyn sekä noudattamisen ASTM-, ASME- tai EN-standardien mukaisesti.