Jawaban Cepat
Quick Answer
Duplex 2205 (EN 1.4462) memiliki mikrostruktur campuran austenite-ferrite dengan sekitar 22% Cr, 5% Ni, dan 3% Mo. Memberikan kekuatan luluh sekitar dua kali lipat dari grade austenit standar dan PREN ~35, memberikan ketahanan luar biasa terhadap pitting, korosi celah, dan retak akibat korosi tegangan klorida.
Ikhtisar
Duplex 2205 adalah grade baja tahan karat duplex yang paling banyak digunakan di seluruh dunia. Mikrostruktur dua fasanya — sekitar 50% austenite dan 50% ferrite — memberikan kombinasi sifat yang tidak dapat dicapai dengan grade austenit atau ferrit monofase:
- Kekuatan luluh tinggi (~450 MPa minimum) memungkinkan dinding lebih tipis dan penghematan berat
- Keuletan baik sampai kira-kira −40 °C
- Ketahanan klorida yang luar biasa — PREN ~35 jauh lebih tinggi dari austenit 316L (~24)
- Ketahanan terhadap retak akibat korosi tegangan klorida (SCC) — mode kegagalan yang rentan terjadi pada grade 304 dan 316 di lingkungan klorida panas
Nomor UNS adalah S32205 (sebelumnya S31803). Designasi Eropa adalah 1.4462. Dalam aplikasi ASME, grade muncul sebagai SA-790 S32205.
Komposisi Kimia — Duplex 2205 / 1.4462
| Elemen | ASTM A790 S32205 | EN 1.4462 |
|---|---|---|
| Karbon (C) | ≤ 0.030 | ≤ 0.030 |
| Mangan (Mn) | ≤ 2.00 | ≤ 2.00 |
| Silikon (Si) | ≤ 1.00 | ≤ 1.00 |
| Fosfor (P) | ≤ 0.030 | ≤ 0.035 |
| Belerang (S) | ≤ 0.020 | ≤ 0.015 |
| Kromium (Cr) | 22.0 – 23.0 | 21.0 – 23.0 |
| Molibdenum (Mo) | 3.0 – 3.5 | 2.50 – 3.50 |
| Nikel (Ni) | 4.5 – 6.5 | 4.5 – 6.5 |
| Nitrogen (N) | 0.14 – 0.20 | 0.10 – 0.22 |
Nitrogen adalah elemen paduan kritis dalam grade duplex — itu adalah penstabil austenite, meningkatkan kekuatan luluh, dan meningkatkan ketahanan pitting secara signifikan (setiap 0.1% N menambahkan sekitar 1.6 ke PREN). MTC harus melaporkan nitrogen.
Perhitungan PREN
PREN = %Cr + 3.3×%Mo + 16×%N
Untuk 2205 tipikal pada komposisi menengah: PREN ≈ 22.5 + 3.3×3.0 + 16×0.17 ≈ 22.5 + 9.9 + 2.7 ≈ 35.1
Ini memposisikan 2205 jauh di atas austenit 316L (PREN ~24) dan di bawah super duplex 2507 (PREN ~43).
Sifat Mekanik — Duplex 2205
| Sifat | ASTM A790 S32205 | EN 1.4462 (+AT) |
|---|---|---|
| Kekuatan Tarik (UTS) | 620 MPa (90 ksi) minimum | 620 – 880 MPa |
| Kekuatan Luluh 0.2% (YS) | 450 MPa (65 ksi) minimum | 450 MPa minimum |
| Pemanjangan dalam 50 mm | 25% minimum | 25% minimum |
| Kekerasan (maksimal) | 290 HBW / 31 HRC | 290 HBW |
| Charpy Impact (−40 °C) | — | 100 J (transversal) |
YS ~450 MPa minimum kira-kira dua kali lipat 316L (170 MPa), memungkinkan pengurangan ketebalan dinding yang signifikan dalam komponen bertekanan.
Sifat Fisik
| Sifat | Nilai Tipikal |
|---|---|
| Kepadatan | 7.82 g/cm³ |
| Konduktivitas Termal (20 °C) | 19 W/(m·K) |
| Ekspansi Termal (20–100 °C) | 13.0 × 10⁻⁶ /°C |
| Modulus Elastisitas | 200 GPa |
| Permeabilitas Magnetik | Ferromagnetik (karena fase ferrite) |
Berbeda dengan grade austenit, baja duplex bersifat ferromagnetik. Ini harus diperhitungkan dalam aplikasi yang melibatkan medan magnet atau metode inspeksi yang bergantung pada permeabilitas.
Cakupan Standar
| Standar | Bentuk Produk | Designasi |
|---|---|---|
| ASTM A790 | Pipa mulus dan las | S32205 / S31803 |
| ASTM A240 | Plat, lembaran, pita | S32205 |
| ASTM A182 | Forging | F51 (S31803) / F60 (S32205) |
| ASTM A276 | Batang | S32205 |
| ASME SA-240 | Plat bejana tekan | S32205 |
| EN 10088-2 | Produk datar | 1.4462 |
| NORSOK M-650 | Bahan yang memenuhi syarat untuk aplikasi laut | 22Cr duplex |
Aplikasi
Duplex 2205 adalah grade yang disukai ketika ketahanan tinggi dan ketahanan klorida keduanya diperlukan:
- Minyak dan gas — umbilical bawah laut, komponen kepala sumur, pipa topside
- Desalinasi — pipa air asin, evaporator, unit distilasi multi-tahap
- Pemrosesan kimia — bejana dan penukar panas yang menangani aliran proses yang mengandung klorida
- Pulp dan kertas — pencerna dan peralatan pemutihan
- Struktur kelautan — poros baling-baling, fitting dek, anggota struktural di zona semprotan
Ready to automate your certificate workflow?
Try TestCert freePertanyaan yang Sering Diajukan
Berapa suhu layanan maksimum untuk duplex 2205?
Duplex 2205 umumnya harus dibatasi pada suhu layanan berkelanjutan maksimum 280–300 °C. Di atas kisaran ini, fase sigma dan fase pengerasan intermetalik lainnya dapat terbentuk di ferrite, menyebabkan kehilangan keuletan yang signifikan. Untuk layanan suhu tinggi di atas 300 °C, grade austenit atau paduan nikel lebih sesuai.
Apakah duplex 2205 dapat dilas?
Ya, tetapi dengan kehati-hatian lebih dari grade austenit. Persyaratan utama meliputi: masukan panas yang benar (biasanya 0.5–2.5 kJ/mm), suhu maksimal antar lapisan 150 °C, dan penggunaan pengisi yang terlalu paduan (ER2209 untuk GTAW/GMAW) untuk memulihkan keseimbangan fase yang benar dalam sambungan las. Solusi annealing pasca-pengelasan kadang-kadang diperlukan untuk bagian tebal atau layanan yang sangat korosif.
Apa perbedaan antara S31803 dan S32205?
S31803 adalah designasi UNS asli untuk 2205. S32205 adalah versi yang disempurnakan dengan kisaran komposisi yang lebih sempit — khususnya nitrogen minimum yang lebih sempit sebesar 0.14% (versus 0.08% pada S31803) dan Cr minimum 22.0% (versus 21.0%). S32205 adalah designasi pilihan untuk konstruksi baru; banyak standar sekarang mencantumkan S32205 sebagai nomor UNS utama dengan S31803 dipertahankan untuk material lama.
Bagaimana TestCert menangani pelaporan nitrogen untuk MTC duplex?
TestCert menandai MTC duplex 2205 di mana nitrogen tidak ada atau tidak dilaporkan, karena nitrogen adalah elemen komposisi wajib dan penting untuk perhitungan PREN. Ketika semua elemen ada, platform secara otomatis menghitung PREN dan membandingkannya dengan minimum yang ditentukan pelanggan (biasanya 35 untuk 2205 dalam spesifikasi lepas pantai).