什么叫双相不锈钢(2205双相不锈钢在制药及生物领域应用)
今天给各位分享什么叫双相不锈钢的知识,其中也会对2205双相不锈钢在制药及生物领域应用进行分享,希望能对你有所帮助!
本文导读目录:
1、什么叫双相不锈钢
什么叫双相不锈钢
(1)含钼双相不锈钢在低应力下有良好的耐氯化物应力腐蚀性能。
一般18-8型奥氏体不锈钢在60C以上中性氯化物溶液中容易发生应力腐蚀断裂,在微量氯化物及硫化氢工业介质中用这类不锈钢制造的热交换器、蒸发器等设备都存在着产生应力腐蚀断裂的倾向,而双相不锈钢却有良好的抵抗能力。
(3)具有良好的耐腐蚀疲劳和磨损腐蚀性能。
在某些腐蚀介质的条件下,适用于制作泵、阀等动力设备。
(5)可焊性良好,热裂倾向小,一般焊前不需预热,焊后不需热处理,可与18-8型奥氏体不锈钢或碳钢等异种焊接。
(9)仍有高铬铁素体不锈钢的各种脆性倾向,不宜用在高于300C的工作条件。
双相不锈钢中含铬量愈低,等脆性相的危害性也愈小。
双相不锈钢从20世纪40年代在美国诞生以来,已经发展到第三代。
它的主要特点是屈服强度可达400-550MPa,使普通不锈钢的2倍,因此可以节约用材,降低设备制造成本。
在抗腐蚀方面,特别是介质环境比较恶劣(如海水,氯离子含量较高)的条件下,双相不锈钢的抗点蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀及腐蚀疲劳性能明显优于普通的奥氏体不锈钢,可以与高合金奥氏体不锈钢媲美。
双相不锈钢由于其特殊的优点,广泛应用于石油化工设备、海水与废水处理设备、输油输气管线、造纸机械等工业领域,近年来也被研究用于桥梁承重结构领域,具有很好的发展前景。
2205双相不锈钢在制药及生物领域应用
图1采用厚度标号为10的2205双相不锈钢板和4.8毫米厚的2205双相不锈钢板制造的制药行业用研发容器。
与产品接触的表面经电解抛光使光洁度达到ASMEBPE-SF4。
316L不锈钢的金相组织中包括奥氏体相和非常少量的铁素体相,通过向合金中添加足量的镍来稳定奥氏体相。
锻轧316L不锈钢的镍含量一般为10-11%。
双相不锈钢的化学成份经过调整,形成的显微组织含有大致相同数量的铁素体相和奥氏体相(图2),“双相”指具有奥氏体/铁素体两相的显微组织。
通过减少镍含量至大约5%,并调整锰和氮的添加量至形成约40-50%的铁素体而形成2205双相不锈钢。
2205双相不锈钢的化学成份是平衡的,奥氏体相和铁素体相具备大至相当的耐腐蚀性。
2205双相不锈钢氮含量的增加及其细晶粒的显微组织使其具有比304L和316L等常见奥氏体不锈钢更高的强度。
在固熔退火条件下,2205双相不锈钢的屈服强度大约是316L不锈钢的两倍。
由于强度较高,2205双相不锈钢的许用应力可以高得多,这取决于工艺设备制造所采用的设计规范。
在许多应用中,壁厚可以减薄,从而减轻重量,节约成本。
表2固溶退火的双牌号316/316L和2205双相不锈钢力学性能比较。
在制药和生物科技应用中,不锈钢最常见的腐蚀形式是在含氯化物环境中的点蚀。
2205双相不锈钢较高的铬、钼和氮含量,达到了显著优于316L不锈钢的耐点蚀和缝隙腐蚀性能。
通过在6%三氯化铁标准试验溶液中测量发生点蚀所需要的温度(临界点蚀温度),可确定不锈钢的相对耐点蚀性能。
如图3所示,2205双相不锈钢的临界点蚀温度(CPT)介于316L不锈钢与6%钼超级奥氏体不锈钢之间。
应当注意,在三氯化铁溶液中测得的CPT数据可用于比较材料耐氯离子点蚀性能,但不应用于预测材料在其它氯化物环境中的临界点蚀温度。
当温度高于60C,在拉伸应力和氯离子的共同作用下,316L不锈钢容易出现裂纹,这种灾难性的腐蚀形式被称为氯化物应力腐蚀开裂(SCC)。
在热工艺流体条件下选用材料时,必须考虑这种腐蚀。
应当避免将316不锈钢用于存在氯离子及60C或以上温度的条件。
如图4所示,2205双相不锈钢在简单盐溶液中耐SCC的温度可达至少120C。
暴露在高纯度水中的不锈钢,表面可能出现薄薄的锈迹或沉积物,这被称为红锈(图5)。
这锈迹主要由氧化铁或氢氧化铁颗粒物构成,有多种颜色,包括红色、金黄色、蓝色、灰色和深褐色等色调。
形成红锈的原因尚未明了,但特定的不锈钢牌号和表面处理可能影响红锈的形成。
在制药和生物科技行业中,注射用水(WFI)系统所处的清洁蒸汽环境和高纯度水环境,经常会出现红锈现象。
蒸馏装置、贮罐、工艺过程容器、泵、阀门和管道等部件均可能受到影响。
2205双相不锈钢的加工制作在许多方面与316L是类似的,但是仍存在一些重要差异。
冷成形加工操作必须考虑到双相不锈钢较高的强度和较高的加工硬化特性。
成形设备可能要求具备更高的负荷能力,而且在成形操作中,2205不锈钢将会表现出比标准奥氏体不锈钢牌号更高的回弹。
2205双相不锈钢较高的强度使其比316L更难进行切削加工。
有关双相不锈钢加工的详细指南,参见国际钼协会(IMOA)出版的《双相不锈钢加工制作实用指南。
图6不锈钢管道的自动轨道焊接@ArcMachines。
双相不锈钢如2205的熔透性和流动性比316L不锈钢差,所以焊接速度较慢。
因为2205双相不锈钢熔透性差,所以需要修改接头的形状。
2205双相不锈钢需要比316L不锈钢更宽的坡口角度、更大的根部间隙和更小的钝边,以便获得完全熔透的焊缝。
表3焊接2205双相不锈钢管道所用的自耗嵌块。
许多制药和生物科技应用都要求与产品接触的表面经过电解抛光处理。
因此,能够提供高质量电解抛光表面的能力就成为了一项重要的材料特性。
2205双相不锈钢可以电解抛光至0.38微米或更高的光洁度,这样的光洁度满足或超过了ASMEBPE标准对电解抛光表面的表面光洁度要求。
尽管2205双相不锈钢能够轻易满足制药和生物科技行业对表面光洁度的要求,但经电解抛光的2205不锈钢表面并不像电解抛光后316L不锈钢表面那样光亮。
这种差异是因为在电解抛光过程中,铁素体相比奥氏体相的金属溶解率略高。
很多行业和国家标准都包含了2205双相不锈钢。
ASTMA240标准目前列出了2205双相不锈钢的两种牌号S31803和S32205。
S32205的铬、钼和氮最低含量要求稍微高一些,但仍然在S31803的化学成份范围内。
开发这个牌号的目的,是为了解决某些S31803焊缝热影响区(HAZ)潜在的耐腐蚀性和韧性损失的问题。
如果要求使用S31803,有些时候是因为此牌号包含在ASME标准当中,用户应当要求所有S31803牌号的化学成份也满足S32205牌号的成分要求,以便性能保持一致。
表42205双相不锈钢ASTM产品和质量标准汇总。
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2205 2507双相钢蜗轮球阀
双相钢球阀具有极好的抗点腐蚀、缝隙腐蚀和均匀腐蚀的能力,具有很高的抗应力腐蚀破裂的能力。
压力范围:PN1.0MPa-16.0MPa;。
2205和2507双相不锈钢是一种具有铁素体和奥氏体的双相不锈钢。
那么以上的内容就是关于什么叫双相不锈钢的介绍了,2205双相不锈钢在制药及生物领域应用是小编整理汇总而成,希望能给大家带来帮助。
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