二相ステンレス鋼2205と316L：強度、耐塩化物性、そしてアップグレードのタイミング

2205ステンレス鋼と316Lステンレス鋼：簡単な比較

2205と316Lの化学組成と微細構造の比較

2205と316Lの違いは、化学組成と微細構造から始まる。

316Lステンレス鋼

316L、UNS S31603は スタッドレスタイヤ クロムは不動態的な耐食性表面の形成を助け、ニッケルはオーステナイト構造を支え、モリブデンは304などのグレードと比較して局部腐食に対する耐性を向上させる。

「L」は、316の低炭素バージョンであることを示します。炭素含有量が低いほど、溶接加工時の鋭敏化およびそれに伴う粒界腐食のリスクを低減できます。

組成、特性、用途に関するより詳細な概要については、当社のガイドを参照してください。 316Lステンレス鋼とは何か .

二相ステンレス鋼2205

デュプレックス2205は、フェライトとオーステナイトの両方を含んでいます。この混合構造により、316Lなどの従来のオーステナイト系ステンレス鋼よりも大幅に高い強度と優れた塩化物応力腐食割れ耐性など、多くの重要な特性がもたらされています。

2205は、製品仕様やプロジェクト要件に応じて、UNS S32205またはS31803として一般的に購入されます。

典型的な化学組成の比較

これらの数値は比較のみを目的としています。最終的な化学物質の許容限度は、該当するASTM、ASME、EN規格、またはプロジェクト仕様に従う必要があります。

PRENおよび塩化物腐食耐性

クロム、モリブデン、窒素は、局部腐食に対する耐性において重要な役割を果たします。一般的に使用される比較ツールは、 点食耐性等価数（PREN） .

代表的な組成を用いると、標準的な316LのPREN値は一般的に20台半ばであるのに対し、デュプレックス2205は一般的に30を超え、多くの場合30台半ば付近となる。

これは、2205が通常、塩化物誘発性の孔食や隙間腐食に対して316Lよりも広い動作マージンを提供する理由を説明するのに役立つ。

実際の腐食性能は、以下の要因にも影響されます。

• 塩化物濃度
• 動作温度
• pH;
• 酸素濃度
• 化学汚染物質
• 堆積物および付着物。
• 隙間やガスケット部分。
• 流れのある状態、または停滞した状態。
• 表面状態
• 溶接および加工の品質。

2205と316Lの機械的特性と強度

筋力は、これら2つのグレード間の最も明確な違いの1つである。

デュプレックス2205は、一般的に316Lなどの従来のオーステナイト系ステンレス鋼の約2倍の耐力強度を有します。正確な機械的要件は、製品の形状、厚さ、適用される規格、および供給条件によって異なります。

上記の数値は比較のためのものであり、板材、シート材、パイプ、チューブ、棒材の仕様によっては、異なる機械的要件が適用される場合があります。

Duplex 2205のさらなる強度は、以下のような場面で役立ちます。

• 圧力配管;
• 圧力容器
• 海洋構造物。
• 化学薬品タンク
• 荷重を支える部品。
• 重量に敏感な機器。

適用される設計基準で認められている場合、許容強度が高いほど、断面を薄くしたり、材料の総重量を減らしたりすることが可能になる。

塩化物環境における2205と316Lの耐食性

ピット腐食

ステンレス鋼は、耐食性を維持するために薄い不動態酸化皮膜に依存している。塩化物イオンはこの皮膜を局所的に損傷し、小さくても深い孔食を引き起こす可能性がある。

316Lは、水処理、食品、医薬品、化学薬品など、多くの用途で優れた性能を発揮します。しかし、塩化物濃度、温度、または環境条件の厳しさが増すと、耐食性は低下します。

デュプレックス2205は、クロム、モリブデン、窒素を含有しているため、一般的に塩化物誘発孔食に対する耐性が優れている。

すきま腐食

ガスケットの下の隙間、堆積物、留め具、および重なり合う表面では、周囲のプロセス流体よりも局所的に強い化学反応が生じる可能性がある。

2205は一般的に316Lよりも優れた隙間腐食耐性を提供するが、塩化物への曝露が激しく、かつ隙間が狭い場合は、グレード名だけでどちらの材料も選択すべきではない。

塩化物応力腐食割れ

塩化物応力腐食割れ、通常は次のように略される SCC これは、感受性の高い材料が引張応力と有害な塩化物含有環境の両方にさらされた場合に発生する可能性がある。

316Lなどのオーステナイト系ステンレス鋼は、温度や環境条件の厳しさが増すにつれて、塩化物応力腐食割れ（SCC）に対してますます脆弱になる。

デュプレックス2205のフェライト・オーステナイト構造は、この破壊メカニズムに対する耐性を大幅に高めている。

これは、エンジニアが評価する理由の 1 つです。 二相ステンレス鋼2205パイプ 海洋構造物、海水淡水化、化学処理、および塩化物含有配管システム向け。

海水および海洋用途における2205と316Lの比較

購入時によくある質問は、海水用途において、デュプレックス2205を316Lの代替品として自動的に採用すべきかどうかという点です。

答えはノーです。実際に海水にさらされるかどうかが重要です。

デュプレックス2205は一般的に316Lよりもはるかに大きな耐食性を有しており、海水淡水化装置、海洋配管、海洋プロセス機器、汽水システムなどへの適用が一般的に評価されている。

プレートベースの装置および製造については、以下を参照してください。 2205 ダブルステンレス鋼板 .

316LとDuplex 2205：どちらを選ぶべきか？

これらは材料を自動的に選定するルールではなく、あくまでもスクリーニングのためのガイドラインです。使用媒体、濃度、温度、圧力、隙間条件、および必要な設計寿命を考慮する必要があります。

316Lステンレス鋼で十分なのはどのような場合か？

塩化物が存在するからといって、必ずしも316Lをデュプレックス2205に置き換えなければならないわけではない。

316Lは依然として以下の用途で広く使用されています。

• 食品・飲料機器
• 医薬品製造プロセス
• 淡水系。
• 互換性のある化学処理。
• 一般産業用タンク
• 建築用途および沿岸用途において、過度の浸水は伴わない。
• 成形や溶接の容易さが優先される、加工機器。

フラット製品の購入については、以下を参照してください。 316Lステンレス鋼板およびプレート .

パイプおよびチューブ用途については、以下を参照してください。 316および316Lステンレス鋼管 .

2205ステンレス鋼と316Lステンレス鋼の溶接

316L溶接

316Lは、加工用ステンレス鋼として最もよく知られているものの1つです。経験豊富なステンレス鋼加工業者のほとんどは、このグレードの切断、成形、溶接に関する確立された手順を既に持っています。

また、比較的高い延性を持つため、デュプレックス2205に比べて多くの成形加工が容易になります。

デュプレックス2205溶接

デュプレックス2205は、適切な手順を用いれば良好な溶接性を示す。しかし、溶接金属と熱影響部において適切なフェライト・オーステナイトバランスを維持する必要があるため、溶接にはより高度な制御が求められる。

重要な要素には以下が含まれます：

• 資格のある溶接手順。
• 制御された熱入力。
• 制御された工程間温度。
• 適切な溶加材。
• 遮蔽ガスおよび裏付けガスの制御。
• 関節の準備；
• 必要に応じて、溶接後の洗浄および酸洗を行う。

不適切な溶接方法は、相バランス、靭性、耐食性に影響を与える可能性があります。

2205と316Lの価格比較：デュプレックス2205の方が高価ですか？

2205と316Lの間には、固定の価格差はありません。ステンレス鋼の価格は、原材料市場、合金割増料金、製品形状、寸法、数量、製鉄所、加工要件などによって変動します。

したがって、産業用購買においては、キログラムあたりの価格だけを比較することは誤解を招く可能性がある。

連続板金加工や加工部品向けに、Voyage Metalは 2205二相ステンレス鋼コイル .

一般的な産業用途における2205と316Lの比較

2205および316Lステンレス鋼の規格

「2205ステンレス鋼」または「316Lステンレス鋼」だけでは、完全な工業用購入仕様とは言えません。必要な規格は、製品の形状やプロジェクトの要件によって異なります。

• ASTM A240／A240M －ステンレス鋼板、シート、ストリップ。
• ASTM A790/A790M －継ぎ目のないフェライト系オーステナイト系ステンレス鋼管および溶接フェライト系オーステナイト系ステンレス鋼管
• ASTM A789/A789M －一般用途向けのシームレスおよび溶接フェライト・オーステナイト系ステンレス鋼管。
• UNS S31603 – 316Lの一般的なUNS指定番号。
• UNS S32205 / S31803 – Duplex 2205に関連する一般的なUNS指定。
• EN 1.4404 – 316Lに関連する一般的なヨーロッパの名称。
• EN 1.4462 – Duplex 2205に関連付けられた一般的なヨーロッパの名称。

購入者は、同等のグレード名だからといってすべての製品仕様が互換性があると決めつけるのではなく、プロジェクトの正確な規格、寸法、試験および認証要件を確認する必要があります。

その他の耐腐食性グレードについては、Voyage Metal社の製品をご覧ください。 耐腐食性ステンレス鋼シリーズ .

2205または316LのRFQに含めるべき内容

完全な見積依頼書（RFQ）は、サプライヤーが製品の入手可能性、製造工程、仕様要件をより効率的に確認するのに役立ちます。

• 等級およびUNSまたはENの指定。
• ASTM、ASME、EN規格、またはプロジェクト規格。
• パイプまたはチューブの外径と肉厚。
• 板材またはシートの厚さ、幅、長さ。
• 量;
• 該当する場合は、継ぎ目のない構造または溶接構造とする。
• 表面仕上げ；
• 作動媒体；
• 該当する場合は塩化物濃度。
• 通常動作温度および最大動作温度
• 設計圧力または運転圧力。
• 腐食代;
• 機械的または腐食試験の要件。
• 検査要件
• 材料試験証明書の要件
• プロジェクト固有のマーキング、梱包、および文書作成。

最終比較：316Lかデュプレックス2205か？

最終的な判断は、学年名だけで下されるべきではない。

作動媒体、塩化物濃度、温度、圧力、隙間条件、製造方法、製品形態、期待される耐用年数、およびプロジェクト規格はすべてまとめて検討する必要があります。