Дуплексная сталь российский аналог

Обновлено: 08.02.2023

Duplex и Super duplex – аустенитно-ферритные нержавеющие стали, основу микрострутуры которых составляют две фазы: аустенит и феррит. Процент феррита и аустенита в каждой марке дуплексной стали разное, но стандартно от 40% до 60%. Приблизительно одинаковое количество каждой фазы неслучайно – именно так обеспечивается более высокая прочность, качественная свариваемость больших толщин, хорошая ударная вязкость и сопротивление растрескиванию, спровоцированному коррозионным воздействием.

Идея создания таких сталей зародилась в 20-х годах прошлого века во Франции и Швеции. Первая плавка была осуществлена в швейцарском городе Авеста в 1930 году. Запатентована первая марка стали duplex в 1936 году. Несмотря на это, интенсивное производство и применение сталей класса дуплекс приходится на последние 30-40 лет.

Основной причиной разработки аустенитно-ферритных нержавеющих сталей является недостаточная устойчивость аустенитных сталей к межкристаллитной коррозии, вызванной хлоридосодержащими охлаждающими водами и другими агрессивными промышленными жидкостями.

Главные причины повышенного производства дуплесных и супердуплексных сталей – усовершенствование технологии регулирования содержания азота в сталях, дефицит никеля, который спровоцировал рост стоимости аустенитных сталей и активное строительство нефтяных платформ и вышек, которые нуждаются в сталях с повышенной устойчивостью к коррозии в морской соленой воде.

Сталь Duplex и Super Duplex: марки и характеристики

Современная аустенитно-ферритная сталь делиться на:

Сталь Super Dulex – нержавеющая сталь, которая относится к группе «суперсталей». Такая сталь пригодна даже для эксплуатации в открытом космосе. Главное отличие, которым характеризуется супердуплексная сталь – большой процент хрома и молибдена в химическом составе. Из-за этого на нее практически не оказывают воздействие кислоты и щелочи, например, супердуплексная нержавеющая сталь абсолютно невосприимчива к хлоридам. Повышенное содержание легирующих элементов наделил сталь рядом характеристик: еще более повышенной устойчивостью к коррозии, механической прочностью, превосходящей прочность дуплексных сталей, устойчивостью к коррозионным процессам.

Марка стали Торговое обозначение ASTM UNS W.Nr. EN
Duplex SAF 2205 — URANUS 45N F51 S31803 1.4462 X2CrNiMoN22-5-3
Duplex 2205 SAF 2205 — URANUS 45N F60 S32205 1.4462 X2CrNiMoN22-5-3
Duplex 2304 URANUS 35N S32304 1.4362 X2CrNiN23-4
SuperDuplex 4501 ZERON 100 F55 S32760 1.4501 X2CrNiMoCuWN25-7-4
SuperDuplex 2507 SAF 2507 — URANUS 47N F53 S32750 1.4410 X2CrNiMoN25-7-4
SuperDuplex 255 URANUS 52N S32550 — S32520 1.4507 X2CrNiMoCuN25-6-3

Преимущество и применение Duplex и Super Duplex

К основному преимуществу дуплексных и супердуплексных сталей стоит отнести повышенный предел текучести по сравнению с простыми аустенитными марками стали.

Кроме того, сталь аустенитно-ферритного класса характеризуются:

  • высокой механической прочностью;
  • повышенной устойчивостью к точечной и щелевой коррозии;
  • повышенной устойчивостью к коррозионному растрескиванию под напряжением;
  • хорошей коррозионной стойкостью к сульфидному напряжению;
  • хорошей свариваемостью;
  • легкостью в обработке;
  • низким тепловым расширением;
  • высокими энергопоглащением и теплопроводностью;
  • повышенной устойчивостью к коррозионной усталости;
  • износостойкостью.

Стоит отметить, что за счет небольшого содержания дорогостоящего никеля в составе, цена дуплекс стали будет более доступной, что немаловажно для современной промышленности.

Дуплексная нержавеющая сталь нашла применение в тех случаях, когда предъявляются повышенные требования к коррозионной стойкости в агрессивных условиях.

Как отличная альтернатива простым аустенитным сталям дуплекс нашел широкое применение в:

  • нефтегазовой промышленности;
  • химической и пищевой промышленности;
  • целлюлозно-бумажном производстве;
  • энергетической отрасли;
  • судостроении, машиностроении и авиации;
  • производстве оборудования и аппаратуры для работы в серной и соляной кислотах;
  • производстве оборудования для опреснения морской воды;
  • производстве теплообменников, водонагревателей, роторов и сосудов, работающих под давлением;
  • производстве ХотСтилостей и цистерн для транспортировки химической продукции;
  • изготовлении арматуры для металлоконструкций, листов, полос, слитков, проволоки и пр.

Также стали дуплекс и супердуплекс используют для пожарозащитных перегородок на нефтедобывающих платформах, работающих в морской воде.

Заказать и купить нержавеющие стали Duplex и Super Duplex Вы можете в нашей компании ХотСтил. Мы поставляем специальные стали ведущих европейских производителей и гарантируем их качество. Вся наша продукция соответствует мировым сертификатам и поставляется с соответствующей документацией.

Дуплексные нержавеющие стали.


Дуплексные нержавеющие стали получают все большее распространение. Их изготавливают все основные производители нержавеющей стали – и на то есть целый ряд причин:

  • Высокая прочность, позволяющая сократить вес изделий
  • Высокая коррозионная стойкость, особенно к коррозионному растрескиванию


Каждые 2-3 года проводятся посвященные дуплексным сталям конференции, на которых презентуются десятки глубоких технических статей. Идет активное продвижение этого типа сталей на рынке. Постоянно появляются новые марки этих сталей.

Но несмотря на весь этот интерес доля дуплексных сталей на мировом рынке составляет, по самым оптимистичным оценкам, от 1 до 3%. Цель этой статьи – простыми словами объяснить особенности этого типа стали. Будут описаны как преимущества, так и недостатки изделий из дуплексной нержавеющей стали .


Общие сведения о дуплексных нержавеющих сталях

Идея создания дуплексных нержавеющих сталей возникла в 1920-х, а первая плавка была произведена в 1930 году в Авесте, Швеция. Тем не менее заметный рост доли использования дуплексных сталей приходится только на последние 30 лет. Объясняется это в основном усовершенствованием технологии производства стали, особенно процессов регулирования содержания азота в стали.

Традиционные аустенитные стали, такие как AISI 304 (аналоги DIN 1.4301 и 08Х18Н10), и ферритные стали, такие как AISI 430 (аналоги DIN 1.4016 и 12Х17), довольно просты в изготовлении и легко обрабатываются. Как следует из их названий, они состоят преимущественно из одной фазы: аустенита или феррита. Хотя эти типы имеют обширную сферу применения, у обоих этих типов есть свои технические недостатки:

У аустенитных – низкая прочность (условный предел текучести 0,2% в состоянии после аустенизации 200 МПа), низкое сопротивление коррозионному растрескиванию

У ферритных – низкая прочность (немного выше, чем у аустенитных: условный предел текучести 0,2% составляет 250 МПа), плохая свариваемость при больших толщинах, низкотемпературная хрупкость

Кроме того, высокое содержание никеля в аустенитных сталях приводит к их удорожанию, что нежелательно для большинства конечных потребителей.

Основная идея дуплексных сталей заключается в подборе такого химического состава, при котором будет образовываться примерно одинаковое количество феррита и аустенита. Такой фазовый состав обеспечивает следующие преимущества:

1) Высокую прочность – диапазон условного предела текучести 0,2% для современных дуплексных марок сталей составляет 400-450 МПа. Это позволяет уменьшать сечение элементов, а следовательно и их массу.

Это преимущество особенно важно в следующих областях:

  • Сосуды под давлением и баки
  • Строительные конструкции, например мосты

2) Хорошая свариваемость больших толщин – не настолько простая, как у аустенитных, но намного лучше, чем у ферритных.

3) Хорошая ударная вязкость – намного лучше, чем у ферритных сталей, особенно при низких температурах: обычно до минус 50 градусов Цельсия, в некоторых случаях – до минус 80 градусов Цельсия.

4) Сопротивление коррозионному растрескиванию (SCC) – традиционные аустенитные стали особенно расположены к данному типу коррозии. Это достоинство особенно важно при изготовлении таких конструкций, как:

  • Баки для горячей воды
  • Пивоваренные баки
  • Обогатительные установки
  • Каркасы бассейнов

За счет чего достигается равновесие аустенита/феррита

Чтобы понять, как получается дуплексная сталь, можно сначала сравнить состав двух хорошо известных сталей: аустенитной – AISI 304 (аналоги DIN 1.4301 и 08Х18Н10) и ферритной – AISI 430 (аналоги DIN 1.4016 и 12Х17).

Структура

Марка

Обозначение по EN

C

Si

Mn

P

S

N

Cr

Ni

Mo

Ферритная

430

1,4016

0,08

1,00

0,040

0,015

16,0-18,0

Аустенитная

304

1,4301

0,07

2,00

0,045

0,11

17,5-19,5

8,0-10,5


Основные элементы нержавеющих сталей можно разделить на ферритизирующие и аустенизирующие. Каждый из элементов способствует образованию той или иной структуры.

Ферритизирующие элементы – это Cr (хром), Si (кремний), Mo (молибден), W (вольфрам), Ti (титан), Nb (ниобий)

Аустенизирующие элементы – это C (углерод), Ni (никель), Mn (марганец), N (азот), Cu (медь)

В стали AISI 430 преобладают ферритизирующие элементы, поэтому ее структура ферритная. Сталь AISI 304 имеет аустенитную структуру в основном за счет содержания около 8% никеля. Для получения дуплексной структуры с содержанием каждой фазы около 50% необходим баланс аустенизирующих и ферритизирующих элементов. В этом заключается причина, почему содержание никеля в дуплексных сталях в целом ниже, чем в аустенитных.

Ниже приведен типичный состав дуплексной нержавеющей стали:

Номер по EN/UNS

Тип:

Примерное содержание

Cr

Ni

W

Cu

LDX 2101

1.4162/
S32101

Малолегированная

21,5

1,5

0,3

0,22

5

DX 2202

1.4062/ S32202

23

2,5

0,2

RDN 903

1.4482/
S32001

20

1,8

4,2

2304

1.4362/
S32304

4,8

0,10

2205

1.4462/
S31803/
S32205

Стандартная

22

5,7

3,1

0,17

2507

1.4410/
S32750

Супер

25

7

4

0,27

Zeron 100

1.4501/
S32760

3,2

0,25

0,7

Ferrinox255/
Uranus 2507Cu

1.4507/
S32520/
S32550

6,5

3,5


В некоторых из недавно разработанных марок для значительного снижения содержания никеля используется сочетание азота и марганца. Это положительно сказывается на стабильности цен.

В настоящее время технология производства дуплексных сталей еще только развивается. Поэтому каждый производитель продвигает собственную марку. По общему мнению, марок дуплексной стали сейчас слишком много. Но судя по всему, такую ситуацию мы будем наблюдать, пока среди них не выявятся "победители".


Коррозионная стойкость дуплексных сталей

Из-за многообразия дуплексных сталей при определении коррозионной стойкости их обычно приводят вместе с аустенитными и ферритными марками сталей. Единой меры коррозионной стойкости пока не существует. Однако для классификации марок сталей удобно пользоваться числовым эквивалентом стойкости к питтинговой коррозии (PREN).

PREN = %Cr + 3,3 x %Mo + 16 x %N

Ниже приведена таблица коррозионной стойкости дуплексных сталей в сравнении с аустенитными и ферритными марками.

Ориентировочный PREN

1.4016/
S43000

16

1.4301/
S30400

19

441

1.4509/
S43932

Дуплексная

316

1.4401/
S31600

24

444

1.4521/
S44400

316L 2.5 Mo

1.4435

26

2101 LDX

DX2202

27

904L

1.4539/
N08904

34

35

41

Ferrinox 255/
Uranus 2507Cu

43

6% Mo

1.4547/
S31254

44

Следует отметить, что данная таблица может служить только ориентиром при выборе материала. Всегда необходимо рассматривать, насколько подходит определенная сталь для эксплуатации в конкретной коррозионной среде.


Коррозионное растрескивание (SCC - Stress Corrosion Cracking )

SCC – это один из видов коррозии, возникающий при наличии определенного набора внешних факторов:

  • Растягивающее напряжение
  • Коррозионная среда
  • Достаточно высокая температура Обычно это 50 градусов Цельсия, но в некоторых случаях, например, в плавательных бассейнах, она может проявляться и при температуре около 25 градусов Цельсия.


К сожалению, обычные аустенитные стали, такие как AISI 304 (аналоги DIN 1.4301 и 08Х18Н10) и AISI 316 (аналог 10Х17Н13М2) наиболее подвержены SCC. Следующие материалы обладают намного более высокой стойкостью к КР:

  • Ферритные нержавеющие стали
  • Дуплексные нержавеющие стали
  • Аустенитные нержавеющие стали с высоким содержанием никеля


Сопротивление SCC позволяет использовать дуплексные стали во многих процессах, проходящих при высоких температурах, в частности:

  • В водонагревателях
  • В пивоваренных баках
  • В опреснительных установках


Каркасы бассейнов из нержавеющей стали известны своей склонностью к SCC. Использование в их изготовлении обычных аустенитных нержавеющих сталей, таких как AISI 304 (аналог 08Х18Н10) и AISI 316 (аналог 10Х17Н13М2) запрещено. Для этой цели лучше всего подходят аустенитные стали с высоким содержанием никеля, такие как марки с 6% Mo. Однако в некоторых случаях в качестве альтернативы можно рассматривать дуплексные стали, такие как AISI 2205 (DIN 1.4462), и супер дуплексные стали.


Факторы, препятствующие распространению дуплексных сталей

Привлекательное сочетание высокой прочности, широкий диапазон значений коррозионной стойкости, средняя свариваемость, по идее, должны нести в себе большой потенциал для увеличения доли дуплексных нержавеющих сталей на рынке. Однако необходимо понимать, какие у дуплексных нержавеющих сталей недостатки и почему они, судя по всему, будут оставаться в статусе "нишевых игроков".

Такое преимущество как высокая прочность мгновенно превращается в недостаток, как только дело доходит до технологичности обработки материала давлением и механической обработки. Высокая прочность также означает более низкую, чем у аустенитных сталей, способность к пластической деформации. Поэтому дуплексные стали практически непригодны для производства изделий, в которых требуется высокая пластичность. И даже когда способность к пластической деформации на приемлемом уровне, все равно для придания необходимой формы материалу, как например при гибке труб, требуется большее усилие. В отношении плохой обрабатываемости резанием есть одно исключение из правил: марка LDX 2101 (EN 1.4162) производитель Outokumpu.

Процесс выплавки дуплексных нержавеющих сталей намного более сложен, чем аустенитных и ферритных сталей. При нарушении технологии производства, в частности термообработки, помимо аустенита и феррита в дуплексных сталях может образовываться целый ряд нежелательных фаз. Две наиболее значимые фазы изображены на приведенной ниже диаграмме.

Для увеличения нажмите на изображение.

фазы дуплексных сталей

Обе фазы приводят к появлению хрупкости, то есть потере ударной прочности.

Образование сигма-фазы (более 1000º С) чаще всего происходит при недостаточной скорости охлаждения в процессе изготовления или сварки. Чем больше в стали легирующих элементов, тем выше вероятность образования сигма-фазы. Поэтому наиболее подвержены этой проблеме супер дуплексные стали.


475-градусная хрупкость появляется в результате образования фазы, носящей название α′ (альфа-штрих). Хотя наиболее опасна температура 475 градусов Цельсия, она может образовываться и при более низких температурах, вплоть до 300º С. Это накладывает ограничения на максимальную температуру эксплуатации дуплексных сталей. Это ограничение еще более сужает круг возможных областей применения.

С другой стороны есть ограничение по минимальной температуре эксплуатации дуплексных сталей, для которых она выше, чем у аустенитных. В отличие от аустенитных сталей, у дуплексных при испытаниях на удар имеет место хрупко-вязкий переход. Стандартная температура испытаний сталей, использующихся в конструкциях для шельфовой добычи нефти и газа, составляет минус 46º С. Обычно дуплексные стали не используются при температурах ниже минус 80 градусов Цельсия.

Стали Duplex и Super Duplex: особенности и преимущества

Ajnj - Нержавеющие стали Duplex и Super Duplex

Сталь Super Duplex – нержавеющая сталь, которая относится к группе «суперсталей». Такая сталь пригодна даже для эксплуатации в открытом космосе. Главное отличие, которым характеризуется супердуплексная сталь – большой процент хрома и молибдена в химическом составе. Из-за этого на нее практически не оказывают воздействие кислоты и щелочи, например, супердуплексная нержавеющая сталь абсолютно невосприимчива к хлоридам. Повышенное содержание легирующих элементов наделил сталь рядом характеристик: еще более повышенной устойчивостью к коррозии, механической прочностью, превосходящей прочность дуплексных сталей, устойчивостью к коррозионным процессам.

Марка стали Торговое обозначение ASTM UNS W.Nr. EN
Duplex SAF 2205 - URANUS 45N F51 S31803 1.4462 X2CrNiMoN22-5-3
Duplex 2205 SAF 2205 - URANUS 45N F60 S32205 1.4462 X2CrNiMoN22-5-3
Duplex 2304 URANUS 35N - S32304 1.4362 X2CrNiN23-4
SuperDuplex 4501 ZERON 100 F55 S32760 1.4501 X2CrNiMoCuWN25-7-4
SuperDuplex 2507 SAF 2507 - URANUS 47N F53 S32750 1.4410 X2CrNiMoN25-7-4
SuperDuplex 255 URANUS 52N - S32550 - S32520 1.4507 X2CrNiMoCuN25-6-3

Кроме того, сталь аустенитно-ферритного класса характеризуются:

Как отличная альтернатива простым аустенитным сталям дуплекс нашел широкое применение в:

  • нефтегазовой промышленности;
  • химической и пищевой промышленности;
  • целлюлозно-бумажном производстве;
  • энергетической отрасли;
  • судостроении, машиностроении и авиации;
  • производстве оборудования и аппаратуры для работы в серной и соляной кислотах;
  • производстве оборудования для опреснения морской воды;
  • производстве теплообменников, водонагревателей, роторов и сосудов, работающих под давлением;
  • производстве емкостей и цистерн для транспортировки химической продукции;
  • изготовлении арматуры для металлоконструкций, листов, полос, слитков, проволоки и пр.

Заказать и купить нержавеющие стали Duplex и Super Duplex Вы можете в нашей компании ЕМК. Мы поставляем специальные стали ведущих европейских производителей и гарантируем их качество. Вся наша продукция соответствует мировым сертификатам и поставляется с соответствующей документацией.

Сталь X2CrNiMoN22-5-3 - 1.4462


Характеристика стали X2CrNiMoN22-5-3

1.4462 относится к семейству дуплексных нержавеющих сталей. Эта сталь характеризуется превосходным сочетанием коррозионной стойкости, сравнимой с прочностью аустенитной марки 1.4404 и прочностью, примерно на 150% выше, чем у аустенитных марок 1.4404.

Использование дуплексных нержавеющих сталей, особенно 1.4462, набирает популярность благодаря их уникальной комбинации превосходной коррозионной стойкости, стойкости к коррозионному растрескиванию под напряжением и высокой прочности на разрыв и пределу текучести. Благодаря своей высокой прочности эта сталь идеально подходит для строительной промышленности. Относительно более низкое содержание никеля по сравнению с обычными аустенитными марками также делает 1.4462 интересной альтернативой с экономической точки зрения.

EN 10216-5 - Трубы стальные бесшовные для работы под давлением. Технические условия поставки. Часть 5. Трубы из нержавеющих сталей

EN 10217-7 - Трубы стальные сварные для работы под давлением. Технические условия поставки. Часть 7. Трубы из нержавеющих сталей

EN 10222-5 - Поковки стальные для сосудов, работающих под давлением. Часть 5. Мартенситные, аустенитные и аустенитно-ферритные нержавеющие стали

EN 10250-4 - Заготовки для свободной ковки стальные общего назначения. Часть 4. Нержавеющие стали

EN 10263-5 - Катанка, пруток и проволока для холодной высадки и холодного выдавливания. Часть 5. Технические условия поставки на нержавеющие стали

EN 10270-3 - Спецификация для стальной проволоки для механических пружин. Часть 3. Стальная проволока из нержавеющей стали

EN 10272 - Стержни из нержавеющей стали для работы под давлением

EN 10296-2 - Трубы стальные сварные круглые для механического и общетехнического назначения. Технические условия поставки. Часть 2. Нержавеющие стали

EN 10297-2 - Трубы стальные круглые бесшовные для машиностроительных и общетехнических целей. Технические условия поставки. Часть 2: Нержавеющие стали

EN 10312 - Трубы сварные из нержавеющей стали для транспортировки воды и других жидкостей. Технические условия поставки

Химический состав в % стали X2CrNiMoN22-5-3

С Si Mn P S Cr Ni Mo N Fe
21,0-23,5 4,5-6,5 2,50-3,50 0,10-0,22 Остальное

Механические свойства материала X2CrNiMoN22-5-3

Временное сопротивление разрыву проволоки диаметром ≥ 0,05 мм в условиях 2H

Механические свойства при комнатной температуре отожженной проволоки в 2D-состоянии

Качество поверхности:
+C - холодное деформирование
+LC - прогладочная прокатка
+PE - после зачистки

Испытания при повышенной температуре

Физические свойства стали X2CrNiMoN22-5-3

Плотность сплава X2CrNiMoN22-5-3 (вес) - 7,80 г/см 3

Устойчивость к коррозии

Превосходная коррозионная стойкость в хлоридных и кислотных средах, особенно в фосфорных и органических кислотах. Коррозионная стойкость выше, чем у 1.4404. В результате дуплексной структуры 1.4462 проявляет превосходную коррозионную стойкость к аустенитным сортам, поскольку она не подвержена межкристаллитной коррозии, а также потому, что этот класс стали исключительно устойчив к коррозионному растрескиванию под напряжением. Эта нержавеющая сталь также устойчива к точечной коррозии, что вместе с ее стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением объясняет ее широкое использование в морской промышленности.

Сварка

Как и со всеми дуплексными нержавеющие сталями, следует соблюдать осторожность при сварке 1.4462. Оптимальная огибающая параметров сварки мала, и отклонения вне этих оптимальных пределов могут привести к плохой сварке. В соответствии с заданными параметрами сварки свариваемость хороша.

Использование несколько более высоких тепловых входов (1-3 кДж/мм) предпочтительнее, так как это приводит к лучшему распределению фаз в зоне сварки, что, в свою очередь, приводит к улучшению механических свойств сварного шва.

Ковка

Следует соблюдать осторожность во время ковки, поскольку 1.4462 подвержен проблемам ударной нагрузки при повышенных температурах. Рекомендуется постепенное нагревание до температуры 1200 °C, чтобы ковка проходила при температурах от 1200 до 900 °C. После ковки следует провести воздушное охлаждение.

Обработка

Как и все дуплексные нержавеющие стали, 1.4462 с некоторой степенью механической обработки. К факторам, ответственным за это, относятся высокая прочность и дуплексная структура. Оптимальные параметры обработки лежат в гораздо более узкой полосе, чем в случае аустенитных сортов. Для механической обработки 1.4462 рекомендуется использовать инструменты для резки/механической обработки металлическим покрытием или использование керметов. В качестве ориентира можно использовать следующие параметры обработки:

Сталь Duplex 2205 / S32205

Характеристики марки стали Duplex 2205 / S32205

ASTM A182 - Стандартные спецификации на кованые или катаные фланцы для труб, кованые фитинги, клапаны и детали из легированной и нержавеющей стали, предназначенные для эксплуатации при высоких температурах

ASTM A240 - Стандартные спецификации на хром- и никель-хромовые, хром- и марганец-никелевые нержавеющие стали для пластин, листов, полос, служащих для изготовления сосудов, работающих под давлением, а также для общего применения

ASTM A270 - Стандартные спецификации для бесшовных и сварных труб из аустенитной и ферритной/аустенитной нержавеющей стали для санитарного и пищевого использования

ASTM A276 - Стандартные спецификации на готовые необработанные горячим или холодным методом бруски и блюмы, кроме кованых (вторично) брусков

ASTM A314 - Стандартные спецификации на заготовки из нержавеющей стали и прутки, предназначенные только для ковки

ASTM A479 - Стандартные спецификации на прутки и профили из нержавеющей стали для котлов и других сосудов высокого давления

ASTM A480 - Стандартные спецификации на общие требования к плитам, листам и полосам, катанным из нержавеющей и жаропрочной стали

ASTM A511 - Стандартные спецификации для бесшовных нержавеющих труб. Механические полые трубы

ASTM A789 - Стандартные спецификации для бесшовных и сварных труб из нержавеющей ферритной/аустенитной стали

ASTM A790 - Стандартные спецификации для бесшовных и сварных труб из нержавеющей ферритной/аустенитной стали

ASTM A815 - Стандартные спецификации для кованых фитингов, предназначенных для нержавеющих стальных труб, из ферритных, ферритных/аустенитных и мартенситных сталей

Duplex 2205 – нержавеющая сталь, усиленная азотом. Специально разработана для эксплуатации в условиях повышенной коррозии, при которых применение обычной нержавейки нецелесообразно. Сталь UNS S32205 – это улучшенная модификация нержавеющей стали S31803, которая обеспечивает более высокий класс коррозионной стойкости.

Химический состав в % стали Super Duplex 2205

C Mn Si S P Cr Ni Mo N Fe
22,0-23,0 4,0-6,5 3,0-3,5 Остальное

Содержание хрома, молибдена и азота в химическом составе стали 2205 обеспечивает сталь super 2205 отличным сопротивлением к точечной коррозии хлоридом и щелевой коррозии. В этом плане сталь 2205 – оптимальная альтернатива сталям 316L и 317L для эксплуатации в условиях высокой влажности.

Механические свойства материала Duplex 2205

Предел прочности (временное сопротивление разрыву) 620 МПа 90 ksi
Предел текучести (0,2% отклонение) 448 МПа 65 ksi
Относительное удлинение 25%
Твердость по Бриннелю, макс 293 HB
Твердость по Роквеллу, макс 31 HRC

Благодаря отличным механическим свойствам сталь Duplex 2205 отлично себя зарекомендовала в условиях преждевременного разрушения и для эксплуатации в морской воде. Также сталь 2205 устойчива к растрескиванию под воздействием хлоридов при 150 о С.

Стоит отметить, что применение стали duplex 2205 не рекомендовано при температуре выше +316°C и ниже -50°C.

Super duplex 2205 характеризуется высокой механической прочностью, энергопоглощением и низким тепловым расширением.

Физические свойства

Плотность стали (вес) S32205 - 7,82 г/см 3 .

Термические свойства UNS S32205

Удельная теплоемкость 418 Дж/кг.К
Средний коэффициент теплового расширения при 100°C 13,7*10 -6 К -1
Теплопроводность при 100°C 19 W.m.K
Электросопротивление 0.85 Ω.mm 2 .m -1
Модуль упругости при 20°C 190 GPa

Ближайшие эквиваленты (аналоги) Duplex 2205

Сфера применения

Благодаря своим качествам дуплексная сталь S31803 эксплуатируется в морской среде и в соленой воде, что делает ее оптимальной для нефтегазовой отрасли. Также сталь 2205 используется в пищевой, химической, целлюлозно-бумажной промышленности. Из стали изготавливают трубопроводы, теплообменники, валы, водонагреватели, емкости для хранения жидкостей.

Из данного сплава выпускают различные изделия по стандартам ASTM:

  • A182 - фланцы кованые;
  • A240 - пластины, листы, полосы;
  • A270 - бесшовные и сварные трубы;
  • A276 - бруски;
  • A314 - прутки;
  • A479 - прутки и профили;
  • A480 - плиты, листы и полосы;
  • A511 - бесшовные трубы;
  • A789, A790 - сварные и бесшовные трубы;
  • A815 - фитинги.

Нержавеющая сталь super duplex 2205 / S32205 легко поддается сварке любым способом, кроме сварки без наполнителей, которая приводит к избытку феррита.

Читайте также: