双相不锈钢2205化学成份,及其性能
双相钢2205(S31803)介绍
等.
4.双相不锈钢的发展动向
值得关注的是低合金含锰双相不锈钢的开发.近十年来有关国家如美国，南非等研究以
锰
代镍双相不锈钢的开发，但除铸件外，所开发的新钢种多具有介稳的奥氏体，藉冷变形后马氏
体
的转变 提高强度，很难作焊接件使用，也很难适应某些环境，例如会产生应力腐蚀的环境，这
样
使用很局限.近年瑞典开发的低锰低镍双相不锈钢则比较成熟，目标明确，为了节镍以取代用
途
很广的304,甚至可能代替价格与304相当，目前使用并不广的2304双相不锈钢，具有实际推
广的
价值，值得注意.
瑞典Avesta Polarit AB开发的LDX2101双相不锈钢％Cr, 5%Mn, %Ni, %N）
PREN值〉40
（探PREN耐孔蚀指数PREN=Cr%+Mo%+18N%）
低合金型UNS S32304不含钼,在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用.
中合金型UNS S31803的耐蚀性能介于AISI 316L和6%Mo+噢氏体不锈钢之间.
高合金型，一般含25%Cr,还含有钼和氮，有的还含有铜和钨,这类钢的耐蚀性能高于22%Cr
3
高合金型
S32550
25
6
3
2
超级DSS
S32750
25
7
4
从表中可以看岀：S32205是由S31803派生岀的钢种，在ASTM A 240/240M-99a标准中
是在
1999年才纳标的，它的Cr、Mo和N元素的区间都比较窄，容易达到相的平衡（即两相约各占一 半）
,改善了钢的强度，耐腐蚀性和焊接性能，多用于性能要求较高和需要焊接的材料，如油气管
2205双相钢
2205双相钢双相不锈钢2205合金是由21％铬,2.5％钼及4.5％镍氮合金构成的复式不锈钢。
它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。
特点：1.双相不锈钢2205合金与316L和317L奥氏体不锈钢相比,2205合金在抗斑蚀及裂隙腐蚀方面的性能更优越,它具有很高的抗腐蚀能力,与奥氏体相比,它的热膨胀系数更低,导热性更高。
2.双相不锈钢2205合金与奥氏体不锈钢相比,它的耐压强度是其两倍,与316L和317L相比,设计者可以减轻其重量。
2205合金特别适用于—50°F/+600°F温度范围内,在严格限制的情况下(尤其对于焊接结构),也可以用于更低的温度。
化学成分：C≤0.030 Mn≤2.00 Si≤1.00 p≤0.030 S≤0.020 Cr 22.0～23.0 Ni 4.5～6.5 Mo3.0～3.5 N0.14～0.20(奥氏体-铁素体型）双相不锈钢(Duplex stainless steel)双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。
双相不锈钢已经有60多年的历史，世界上第一批双相不锈钢于1930年在瑞典生产出来并用于亚硫酸盐造纸工业。
1968年不锈钢精炼工艺——氩氧脱碳工艺(AOD)的发明，使一系列新的不锈钢的产生成为可能。
AOD工艺带来的诸多进步之一就是合金元素N的添加。
双相不锈钢添加N元素可以使焊接状态下热影响区的韧性和耐蚀性能接近于基体金属的性能，还可以降低有害金属间相的形成速率。
双相不锈钢同奥氏体不锈钢一样，是一种按腐蚀性能排序的钢种，腐蚀性能取决于它们的合金成分。
双相不锈钢一直在不断发展，现代的双相不锈钢可以分为四种类型：1、不含Mo的低级双相不锈钢2304；2、标准双相不锈钢2205，占双相钢总量的80%以上；3、25%Cr的双相不锈钢，典型代表合金255，可归为超级双相不锈钢；4、超级双相不锈钢，含25-26%Cr,与255合金相比Mo和N的含量增加。
2205双相不锈钢标准
2205双相不锈钢标准
2205 双相不锈钢是一种具有优异的耐腐蚀性和高强度的不锈钢材料，被广泛应用于化工、海洋工程、石油和天然气等领域。
以下是2205 双相不锈钢的一些标准：
1. 化学成分：2205 双相不锈钢的化学成分应该符合相关的标准，通常包括铬、镍、钼、氮等元素的含量。
2. 力学性能：2205 双相不锈钢的力学性能应该符合相关的标准，包括屈服强度、抗拉强度、伸长率等指标。
3. 耐腐蚀性：2205 双相不锈钢的耐腐蚀性应该符合相关的标准，包括在各种介质中的耐腐蚀性、抗点蚀性、抗晶间腐蚀性等指标。
4. 金相组织：2205 双相不锈钢的金相组织应该符合相关的标准，包括相比例、晶粒大小、夹杂物等指标。
5. 制造工艺：2205 双相不锈钢的制造工艺应该符合相关的标准，包括冶炼、铸造、锻造、轧制等工艺过程。
2205 双相不锈钢的标准应该包括化学成分、力学性能、耐腐蚀性、金相组织和制造工艺等方面的指标，以确保其具有优异的性能和可靠性。
2205不锈钢钢标准
2205不锈钢钢标准
摘要：
1.2205 不锈钢概述
2.2205 不锈钢的成分及性能
3.2205 不锈钢的应用领域
4.2205 不锈钢与316L 等奥氏体不锈钢的区别
正文：
一、2205 不锈钢概述
2205 不锈钢是一种双相不锈钢，其特点是铁素体与奥氏体各约占50%，具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。
2205 双相不锈钢的合金成分主要包括21% 铬，2.5% 钼及4.5% 镍氮合金。
二、2205 不锈钢的成分及性能
1.成分
2205 不锈钢的主要成分如下：
- 铬（Cr）：21%
- 钼（Mo）：2.5%
- 镍（Ni）：4.5%
- 氮（N）：0.17%
- 碳（C）：0.03%
- 硅（Si）：0.8%
- 锰（Mn）：1.5%
2.性能
2205 不锈钢具有以下优异性能：
- 高强度：由于其双相组织结构，2205 不锈钢拥有较高的强度，可以满足各种工程应用的需求。
- 良好的冲击韧性：2205 不锈钢具有较好的冲击韧性，可以抵御各种应力冲击。
- 良好的抗应力腐蚀能力：2205 不锈钢在含C 较低的情况下，Cr 含量在18%~28%，Ni 含量在3%~10%，具有较好的抗应力腐蚀能力。
三、2205 不锈钢的应用领域
2205 不锈钢广泛应用于石油、化工、建筑、食品、医药等领域，尤其在石油化工领域，2205 不锈钢可用于制造管道、储罐、阀门等设备。
四、2205 不锈钢与316L 等奥氏体不锈钢的区别
相比316L 等奥氏体不锈钢，2205 不锈钢具有更好的耐腐蚀性和更高的强度，但在耐热性方面略逊于316L 不锈钢。
2205双相钢
双相不锈钢2205是一种铁素体-奥氏不锈钢。
它综合了铁素体和奥氏体有益的性能，
具有很好的抗氯离子应力腐蚀性能及良好抗硫化物应力腐蚀能力。
同时具备较高的机
械强度。
主要成分：22Cr-5.3Ni-3.2Mo-0.16N；各国标准：NAS 329J3L、UNS
S32205/S31803、DIN/EN 1.4462、ASTM A240、ASME SA-240；机械性能：抗拉强度：σb≥640Mpa；延伸率：δ≥25%；典型工况：20%稀硫酸，60℃以下，年腐蚀率＜
0.1mm；配套焊丝：钨极氩弧焊选用ER2209牌号，焊条电弧焊选用E2209系列
我国新标准GB/T 20878-2007《不锈钢和耐热钢牌号及化学成分》中加入了许多双相
不锈钢牌号。
如：14Cr18Ni11Si4AlTi、022Cr19Ni5Mo3Si2N、12Cr21Ni5Ti。
更多的牌号见标准。
另外：著名的2205双相钢相当于我国的022Cr23Ni5Mo3N.。
双相不锈钢的另外主要代表牌号还有：UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N) 、UNS S31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.1N) 、UNS S32550（22Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N) 、UNS S32750
（25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N)。
双相不锈钢2205的各项参数
双相不锈钢2205的化学成分及相关性能
双相不锈钢2205/强度、淬透性高，韧性好，淬火时变形小，高温时有高的蠕变强度和持久强度。
用于制造要求较35CrMo钢强度更高和调质截面更大的锻件，如机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹，也可用于2000m以下石油深井钻杆接头与打捞工具，并且可以用于折弯机的模具等。
双相不锈钢2205的化学成分:
碳(C)0.38～0.43,
锰(Mn)0.75～1.00,
磷(P)≤0.030,
硫(S)≤0.040,
镍(Ni)≤0.030,[1]?
铬(Cr)0.80～1.10
双相不锈钢2205的力学性能:
抗拉强度σb (MPa)：≥1080(110)
屈服强度σs (MPa)：≥930(95)
伸长率δ5 (％)：≥12
断面收缩率ψ(％)：≥45
冲击功Akv (J)：≥63
冲击韧性值αkv (J/cm2)：≥78(8)
硬度：≤217HB
试样尺寸：试样毛坯尺寸为25mm
双相不锈钢2205热处理：材料固溶强化处理后，强度增加不大，也就到1100MPa，退火状态下强度一般在900MPa
双相不锈钢2205热膨胀系数：双相不锈钢2205具有优良的耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等一系列优点，在航空航天、石油化工、造船、汽车，医药等部门都得到成功的应用。
双相不锈钢2205 /力学性能：抗拉强度σb/MPa≥895,规定残余伸长应力σr0.2/MPa≥825,伸长率δ5(%)≥10,断面收缩率ψ(%)≥25
双相不锈钢2205密度: 4.5（g/cm3）工作温度-100～550（℃）
参考资料：双相不锈钢2205。
双相不锈钢2205
双相不锈钢2205标准号： ASTM A240/A240M--01 双相不锈钢2205合金是由21％铬,2.5％钼及4.5％镍氮合金构成的复式不锈钢。
它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。
2205双相不锈钢的屈服强度是奥氏体不锈钢的两倍，这一特性使设计者在设计产品时减轻重量，让这种合金比316，317L更具有价格优势。
这种合金特别适用于-50°F/+600°F（-45℃/316℃）温度范围内。
超出这一温度范围的应用，也可考虑这种合金，但是有一些限制，尤其是应用于焊接结构的时候。
特点：1.双相不锈钢2205合金与316L和317L奥氏体不锈钢相比,2205合金在抗斑蚀及裂隙腐蚀方面的性能更优越,它具有很高的抗腐蚀能力,与奥氏体相比,它的热膨胀系数更低,导热性更高。
2.双相不锈钢2205合金与奥氏体不锈钢相比,它的耐压强度是其两倍,与316L和317L相比,设计者可以减轻其重量。
2205合金特别适用于—50°F/+600°F温度范围内,在严格限制的情况下(尤其对于焊接结构),也可以用于更低的温度。
化学成分：C≤0.030 Mn≤2.00 Si≤1.00 p≤0.030 S≤0.020 Cr 22.0～23.0 Ni 4.5～6.5 Mo3.0～3.5 N0.14～0.20(奥氏体-铁素体型）2205双相钢双相不锈钢2205合金是由21%铬,2.5%钼及4.5%镍氮合金构成的复式不锈钢。
它具有高强度、良好的冲击韧性以及良好的整体和局部的抗应力腐蚀能力。
应用领域· 压力器皿、高压储藏罐、高压管道、热交换器(化学加工工业)。
· 石油天然气管道、热交换器管件。
· 污水处理系统。
· 纸浆和造纸工业分类器、漂白设备、贮存处理系统。
· 高强度耐腐蚀环境下的回转轴、压榨辊、叶片、叶轮等。
· 轮船或卡车的货物箱· 食品加工设备标准ASTM/ASME...........A240 UNS S32205/S31803EURONORM...........1.4462 X2CrNiMoN 22.5.3AFNOR...................Z3 CrNi 22.05 AZDIN.........................W. Nr 1.4462抗腐蚀能力均匀腐蚀由于铬含量（22%），钼（3%）及氮含量（0.18%）,2205的抗腐蚀特性在大多数环境下优于316L和317L。
2205不锈钢的化学成分
2205不锈钢的化学成分
2205不锈钢是一种常用的双相不锈钢，具有优异的耐腐蚀性能和机械性能。
它由铁、铬、镍、钼和氮等元素组成，具有复杂的化学成分。
铁是2205不锈钢的主要成分，其含量通常在60-70%之间。
铁是不锈钢的基本元素，赋予了不锈钢良好的强度和韧性。
铬是不锈钢中的关键元素，其含量在21-23%之间。
铬能够形成一层致密的氧化膜，阻止氧气和水分侵蚀金属表面，从而使不锈钢具有优异的耐腐蚀性能。
镍是不锈钢中的另一个重要合金元素，其含量在4.5-6.5%之间。
镍能够增加不锈钢的耐腐蚀性能和强度，同时还能改善其可焊性和塑性。
钼是2205不锈钢中的一个关键合金元素，其含量通常在2.5-3.5%之间。
钼能够提高不锈钢的耐腐蚀性能，特别是在含有氯离子的环境中，能够有效抵抗点蚀和晶间腐蚀。
氮是不锈钢中的一个重要合金元素，其含量在0.14-0.2%之间。
氮能够增加不锈钢的强度和硬度，同时还能改善其耐腐蚀性能和抗应力腐蚀性能。
除了上述主要元素外，2205不锈钢中还含有少量的其他元素，如硅、
锰、磷和硫等。
这些元素的含量很低，但它们对不锈钢的性能也有一定的影响。
硅和锰能够提高不锈钢的强度和硬度，磷和硫则会降低不锈钢的耐腐蚀性能。
2205不锈钢的化学成分非常复杂，包含了铁、铬、镍、钼和氮等多种元素。
这些元素相互作用，共同赋予了2205不锈钢优异的耐腐蚀性能和机械性能。
了解其化学成分有助于我们更好地理解并应用2205不锈钢。
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双相不锈钢2205化学成份，及其性能(2009/04/17 17:38)双相不锈钢2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的化学成份%
牌号C
≤
Mn
≤
P
≤
S
≤
Si
≤Ni Cr Mo N
2205 0.030 2.00.030.02 1.0 4.5-6.521-23 2.5-3.50.08-0.2双相不锈钢2205(00Cr22Ni5Mo3N,S31803)的机械性能
牌号温度/状态屈服强度σb
≥(ksi)
抗拉强度σ0.2
≥(ksi)
伸长率δ
标距2in或50mm(或4D）,≥,%
2205的板70ºC/退火75 105 35
2205的板200ºC/退火50 90
2205的板400ºC/退火45 80
2205的板600ºC/退火40 79
双相不锈钢2205的用途：用于炼油, 化肥,造纸,石油,化工等耐海水耐高温浓硝酸等的热交换器和冷淋器及器件。
双相不锈钢的主要代表牌号
DSS一般可分为四类:
低合金型--代表牌号是UNS S32304（23Cr-4Ni-0.1N）
PREN值24～25
中合金型--代表牌号是UNS S31803（22Cr-5Ni-3Mo-0.15N）,
PREN 值32～ 33
高合金型--标准牌号有UNS S32550（25Cr-6Ni-3Mo-2Cu-0.2N）,
PREN 值38～39
超级双相不锈钢型--标准牌号有UNS S32750（25Cr-7Ni-3.7Mo-0.3N）,
PREN值＞40
(※ PREN 耐孔蚀指数 PREN=Cr%+3.3×Mo%+16×N%)
低合金型UNS S32304不含钼, 在耐应力腐蚀方面可代替AISI304或316使用.
中合金型UNS S31803的耐蚀性能介于AISI 316L和6%Mo+N奥氏体不锈钢之间.
高合金型,一般含25%Cr,还含有钼和氮,有的还含有铜和钨,这类钢的耐蚀性能高于22%Cr的
双相不锈钢.
超级双相不锈钢型,含高钼和氮,有的也含钨和铜 , 可适用于苛刻的介质条件,具有良好的
耐腐蚀与力学综合性能,可与超级奥氏体不锈钢相比美.
代表牌号的主要化学成分
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
双相不锈钢化学成分,%
类型UNS 牌号C Cr Ni Mo Cu N 低合金型S32304≤0.032340.05/0.20中合金型 S31803≤0.0322 530.08/0.20中合金型 S32205≤0.0322530.14/0.20高合金型S325500.04256320.10/0.25超级DSS S32750≤ 0.0325740.24/0.32
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
从表中可以看出: S 32205是由S31803派生出的钢种, 在ASTM A 240/240M-99a标准中是在
1999年才纳标的,它的Cr、Mo和N元素的区间都比较窄,容易达到相的平衡(即两相约各占一半)
, 改善了钢的强度,耐腐蚀性和焊接性能,多用于性能要求较高和需要焊接的材料,如油气管线
等.
4. 双相不锈钢的发展动向
值得关注的是低合金含锰双相不锈钢的开发. 近十年来有关国家如美国,南非等研究以锰代镍双相不锈钢的开发,但除铸件外,所开发的新钢种多具有介稳的奥氏体,藉冷变形后马氏体
的转变提高强度,很难作焊接件使用,也很难适应某些环境,例如会产生应力腐蚀的环境,这样
使用很局限.近年瑞典开发的低锰低镍双相不锈钢则比较成熟,目标明确,为了节镍以取代用途
很广的304,甚至可能代替价格与304相当,目前使用并不广的2304双相不锈钢,具有实际推广的
价值,值得注意.
瑞典Avesta Polarit AB开发的LDX 2101 双相不锈钢(21.5%Cr, 5%Mn, 1.5%Ni, 0.22%N) , 由于提高了钢中的氮,获得了稳定的奥氏体,相的平衡与组织稳定性都较好,对金属间相的析
出不敏感,在析出最敏感的温度650℃,保温10h后的冲击值才降至50J，其组织稳定性较2205钢
好。
该钢的强度高，耐腐蚀性与304相当，可焊接，其寿命周期成本较奥氏体不锈钢低. LDX 2101钢已进行工业试制,在AOD/CLU炉精炼后进行连铸,生产长材铸胚和板胚,只是目前
尚未大量推广应用，鉴于它具有较好的综合性能，潜在的用途范围很宽，尤其用作结构件很有
前途，例如可代替 2205双相不锈钢用作桥梁结构，还可用制混凝土中的钢筋，解决在有氯离
子污染环境中材料的腐蚀问题,此外，还可取代304和316钢制造容器、塔器、热水贮罐和加热
器等。
从世界不锈钢的消耗量来看,双相不锈钢只占很少的份额,它的价格还是较高的,从价格比来看:若304,304L为1,则 316L为1.3, 而2205则为1.6, 说明要想增加双相不锈钢的市场份额,
应当有更廉价的,能与应用最普遍的304(304L)钢相竞争的新钢种还是有价值的,当然这方面还
有许多工作要做.
值得一述的还有含锰超级双相不锈钢的开发,在德国开发了含25%Cr, 6%Mn, 6%Ni,
3%M
o, 2%W和～0.5%N,还有Cu的高合金铸钢,该钢靠固溶强化,σ0.2 可达到550MPa, 比含0.15%
N的类似钢种高出近70MPa, 临界孔蚀温度(CPT)达到70℃,耐磨损腐蚀性能好. 在奥地利也开
发了BO A920(26%Cr, 7%Ni, 3%Mn, 4%Mo, 0.35%N)超级双相不锈钢, PREN值达45,σ0.2为～6
00MPa, AK为100～200J, 适合用制小尺寸高速运转的部件. 这两种钢目前还处于试验室阶段
. 这两种钢都是靠加入锰提高了氮的溶解度,由于合金含量高,组织稳定性相对较低,容易析出
脆性相.。