2205双相不锈钢与Incoloy825合金
2205 双相不锈钢与 Incoloy825 合金
本文讨论了 2205双相不锈钢和 Incoloy825 合金与 304 和 316 不锈钢在轻度腐蚀环境中的使用情况的比较。
什么情况下应该考虑用特殊合金来代替316不锈钢阀门和配件？
316 不锈钢是标准配件和阀门的绝佳材料。它坚固、耐腐蚀性强，在配件市场上供应充足。然而，由于其奥氏体性质，它容易发生一种称为应力腐蚀开裂 (SCC) 的情况。当材料在腐蚀环境中受到拉伸应力时，就会发生 SCC。虽然这在较高温度下是一个更大的问题，但在适当的条件下，即使在低至 77°F (25°C) 的温度下，SCC 也会发生，就像大多数游泳池应用的情况一样。SCC 并不是对奥氏体不锈钢产品的唯一威胁。它们在中度至高度腐蚀环境中（例如在海上使用）也相对容易受到点蚀。对于这些应用，更高级别的合金（例如 2205双相不锈钢或 Incoloy合金 825）可能是更好的解决方案。
2205 双相不锈钢
双相不锈钢之所以被称为双相不锈钢，是因为它以 1:1 的比例结合了奥氏体（例如 304 和 316 不锈钢）和铁素体（例如 430 不锈钢）相。这两种相的融合使钢继承了两者的有益特性。
双相不锈钢比奥氏体不锈钢强度高得多。事实上，其最小屈服应力值约为奥氏体不锈钢的两倍。因此，可以使用更薄的材料，从而有可能整体减轻重量。如果小心谨慎，2205 双相不锈钢可以相对轻松地焊接。它还能在低至 -58°F (-50°C) 的低温下保持其强度。最后，双相不锈钢具有更高的耐腐蚀和抗应力腐蚀开裂性。316 不锈钢的抗点蚀当量数 (PREN) 为 24，而 2205 双相不锈钢的抗点蚀当量数为 35，这意味着它可以有效用于含盐的海洋喷雾和其他中高腐蚀环境。虽然双相不锈钢是一种用途广泛的材料，但与其他高耐腐蚀材料相比，它的价格也相当便宜。这是因为与大多数其他具有同等高 PREN 值的材料相比，它所含的镍比例较小。
Duplex 有什么不能做的吗？
在选择双相不锈钢作为您的首选材料之前，您应该意识到它确实存在一些潜在问题。首先解决较小的问题，-58°F是其最低工作温度。但是，如果温度降到比这个温度低得多，材料就会变脆，使双相不锈钢不适合低温工作。更大的问题表现为钢中可能形成的相，导致材料变脆。
Incoloy合金 825
Incoloy 825 合金是一种镍基超级合金。它主要由镍、铬和铁组成，但也含有少量的钼、铜、钛、碳、锰、硫硅和铝。它非常适合处理低温甚至低温环境；它可以承受高达 1,000°F (540°C) 的高温，然后才会出现问题相形成。除了耐高温之外，Incoloy825 的耐腐蚀性甚至比 Duplex 更高。825合金的 PREN 值为 40.8，不仅具有很强的抗氧化性，而且具有很强的抗化学还原性。这使得它不仅适合在游泳池和海上作业中使用，甚至可以完全浸没在盐水中或含有硫酸和磷酸的环境中。
Incoloy 825 的缺点
825合金看起来是个不错的选择，事实也确实如此。然而，由于镍含量高，Incoloy的成本往往比 Duplex 和其他不锈钢合金高得多。如果顶级的耐腐蚀性是您操作的关键，那么您将需要确保为任何镍超级合金做好预算。除了成本之外，Incoloy® 不具备与 Duplex 材料相同的惊人抗拉强度，因此其用途略有减少。不过，通过在制造过程中使用某些冷加工技术可以稍微提高其强度。
总结：如果您正在寻找一种更耐腐蚀的材料用于海上或其他轻度腐蚀环境，Duplex 2205 是一种经济高效的 SCC 和点蚀解决方案。但是，如果您在高温、低温或腐蚀性气体和酸环境下工作，请准备好花更多钱购买镍合金，例如 Incoloy合金 825。