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Duplex 2205 (EN 1.4462) में लगभग 22% Cr, 5% Ni और 3% Mo के साथ मिश्रित ऑस्टेनाइट-फेराइट माइक्रोस्ट्रक्चर है। यह मानक ऑस्टेनिटिक ग्रेड की उपज शक्ति का लगभग दोगुना प्रदान करता है और ~35 का PREN, पिटिंग, crevice corrosion और क्लोराइड स्ट्रेस कोरोजन क्रैकिंग के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करता है।
अवलोकन
Duplex 2205 दुनिया भर में सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला द्वैत स्टेनलेस स्टील ग्रेड है। इसकी द्वैत-चरण माइक्रोस्ट्रक्चर — लगभग 50% ऑस्टेनाइट और 50% फेराइट — एक-चरण ऑस्टेनिटिक या फेराइट ग्रेड के साथ प्राप्त करने योग्य गुणों का संयोजन प्रदान करता है:
- उच्च उपज शक्ति (~450 MPa न्यूनतम) पतली दीवार वाली सेक्शन और वजन की बचत को सक्षम बनाता है
- अच्छी तन्यता लगभग −40 °C तक
- उत्कृष्ट क्लोराइड प्रतिरोध — PREN ~35 ऑस्टेनिटिक 316L (~24) से महत्वपूर्ण रूप से अधिक
- क्लोराइड स्ट्रेस कोरोजन क्रैकिंग (SCC) के लिए प्रतिरोध — एक विफलता मोड जिसके लिए 304 और 316 गर्म क्लोराइड वातावरण में संवेदनशील हैं
UNS नंबर S32205 (पहले S31803) है। यूरोपीय पदनाम 1.4462 है। ASME अनुप्रयोगों में ग्रेड SA-790 S32205 के रूप में प्रकट होता है।
रासायनिक संरचना — Duplex 2205 / 1.4462
| तत्व | ASTM A790 S32205 | EN 1.4462 |
|---|---|---|
| कार्बन (C) | ≤ 0.030 | ≤ 0.030 |
| मैंगनीज (Mn) | ≤ 2.00 | ≤ 2.00 |
| सिलिकॉन (Si) | ≤ 1.00 | ≤ 1.00 |
| फॉस्फोरस (P) | ≤ 0.030 | ≤ 0.035 |
| सल्फर (S) | ≤ 0.020 | ≤ 0.015 |
| क्रोमियम (Cr) | 22.0 – 23.0 | 21.0 – 23.0 |
| मोलिब्डेनम (Mo) | 3.0 – 3.5 | 2.50 – 3.50 |
| निकल (Ni) | 4.5 – 6.5 | 4.5 – 6.5 |
| नाइट्रोजन (N) | 0.14 – 0.20 | 0.10 – 0.22 |
नाइट्रोजन द्वैत ग्रेड में एक महत्वपूर्ण मिश्र धातु तत्व है — यह एक ऑस्टेनाइट स्टेबिलाइजर है, उपज शक्ति को बढ़ाता है और पिटिंग प्रतिरोध में महत्वपूर्ण सुधार करता है (प्रत्येक 0.1% N PREN में लगभग 1.6 जोड़ता है)। MTC को नाइट्रोजन की रिपोर्ट करनी चाहिए।
PREN गणना
PREN = %Cr + 3.3×%Mo + 16×%N
मध्य-संरचना पर एक विशिष्ट 2205 के लिए: PREN ≈ 22.5 + 3.3×3.0 + 16×0.17 ≈ 22.5 + 9.9 + 2.7 ≈ 35.1
यह 2205 को ऑस्टेनिटिक 316L (PREN ~24) के ऊपर और super duplex 2507 (PREN ~43) के नीचे अच्छी तरह से स्थित करता है।
यांत्रिक गुण — Duplex 2205
| गुण | ASTM A790 S32205 | EN 1.4462 (+AT) |
|---|---|---|
| तन्य शक्ति (UTS) | 620 MPa (90 ksi) न्यूनतम | 620 – 880 MPa |
| 0.2% उपज शक्ति (YS) | 450 MPa (65 ksi) न्यूनतम | 450 MPa न्यूनतम |
| 50 मिमी में विस्तार | 25% न्यूनतम | 25% न्यूनतम |
| कठोरता (अधिकतम) | 290 HBW / 31 HRC | 290 HBW |
| Charpy प्रभाव (−40 °C) | — | 100 J (अनुप्रस्थ) |
~450 MPa न्यूनतम की YS 316L (170 MPa) का लगभग दोगुना है, दबाव युक्त घटकों में दीवार की मोटाई में महत्वपूर्ण कमी को सक्षम बनाता है।
भौतिक गुण
| गुण | विशिष्ट मूल्य |
|---|---|
| घनत्व | 7.82 g/cm³ |
| तापीय चालकता (20 °C) | 19 W/(m·K) |
| तापीय विस्तार (20–100 °C) | 13.0 × 10⁻⁶ /°C |
| लोच का मापांक | 200 GPa |
| चुंबकीय पारगम्यता | लौहचुंबकीय (फेराइट चरण के कारण) |
ऑस्टेनिटिक ग्रेड के विपरीत, द्वैत स्टील लौहचुंबकीय हैं। इसे चुंबकीय क्षेत्र या पारगम्यता पर निर्भर निरीक्षण विधियों को शामिल करने वाले अनुप्रयोगों में माना जाना चाहिए।
मानकों का कवरेज
| मानक | उत्पाद प्रकार | पदनाम |
|---|---|---|
| ASTM A790 | निर्बाध और वेल्डेड पाइप | S32205 / S31803 |
| ASTM A240 | प्लेट, शीट, पट्टी | S32205 |
| ASTM A182 | फोर्जिंग | F51 (S31803) / F60 (S32205) |
| ASTM A276 | बार | S32205 |
| ASME SA-240 | दबाव पोत प्लेट | S32205 |
| EN 10088-2 | सपाट उत्पाद | 1.4462 |
| NORSOK M-650 | समुद्री के लिए अर्हता सामग्री | 22Cr duplex |
अनुप्रयोग
Duplex 2205 पसंदीदा ग्रेड है जब उच्च शक्ति और क्लोराइड प्रतिरोध दोनों की आवश्यकता होती है:
- तेल और गैस — पनडुब्बी cordons, wellhead घटक, topside पाइपवर्क
- समुद्री जल विलवणीकरण — ब्राइन पाइपिंग, evaporators, multi-stage flash units
- रासायनिक प्रसंस्करण — क्लोराइड युक्त प्रक्रिया धाराओं को संभालने वाले पोत और ताप विनिमायक
- लुगदी और कागज — digesters और漂白 उपकरण
- समुद्री संरचनाएं — propeller shafts, deck fittings, splash zone में संरचनात्मक सदस्य
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Try TestCert freeअक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
Duplex 2205 के लिए अधिकतम सेवा तापमान क्या है?
Duplex 2205 को आम तौर पर 280–300 °C के अधिकतम निरंतर सेवा तापमान तक सीमित किया जाना चाहिए। इस सीमा से ऊपर, sigma phase और अन्य अंतरधातु hardening phases फेराइट में बन सकते हैं, जिससे तन्यता में महत्वपूर्ण हानि होती है। 300 °C से ऊपर elevated-temperature सेवा के लिए, ऑस्टेनिटिक ग्रेड या निकल मिश्र अधिक उपयुक्त हैं।
क्या duplex 2205 weldable है?
हाँ, लेकिन ऑस्टेनिटिक ग्रेड की तुलना में अधिक सावधानी के साथ। मुख्य आवश्यकताओं में सही heat input (आमतौर पर 0.5–2.5 kJ/mm), अधिकतम interpass temperature 150 °C, और over-alloyed filler (GTAW/GMAW के लिए ER2209) का उपयोग करना शामिल है ताकि weld में सही phase balance को restore किया जा सके। Post-weld solution annealing कभी-कभी मोटी सेक्शन या highly corrosive service के लिए आवश्यक है।
S31803 और S32205 के बीच क्या अंतर है?
S31803 2205 के लिए मूल UNS पदनाम था। S32205 एक refined version है जिसमें narrower composition range है — विशेष रूप से tighter minimum nitrogen 0.14% (S31803 में 0.08% vs) और minimum Cr 22.0% (21.0% vs)। S32205 नई construction के लिए preferred designation है; कई standards अब S32205 को primary UNS number के रूप में list करते हैं और legacy material के लिए S31803 को retain करते हैं।
TestCert duplex MTCs के लिए nitrogen reporting को कैसे संभालता है?
TestCert duplex 2205 MTCs को flag करता है जहां nitrogen absent या not reported है, क्योंकि nitrogen एक mandatory composition element और PREN calculation के लिए essential है। जब सभी elements present हैं, platform automatically PREN को calculate करता है और किसी भी customer-specified minimum (आमतौर पर 2205 के लिए offshore specifications में 35) के साथ compare करता है।