Material de liga de aço inoxidável SAF Duplex 2205 (UNS S32205 S31803)
Aço inoxidável SAF Duplex 2205 (UNS S32205 anteriormente conhecido como UNS S31803 e comumente conhecido como “liga 2205”) possui microestrutura mista de austenita e ferrita e é uma liga bifásica baseada na série Fe-Cr-Ni. O material da liga 2205 possui menor teor de níquel e molibdênio do que o aço inoxidável austenítico e possui resistência à corrosão semelhante. Como o preço do Ni e do Mo é relativamente alto, o aço inoxidável duplex 2205 é frequentemente considerado uma alternativa econômica ao aço inoxidável austenítico.
Comparado com o aço inoxidável convencional da série 300 (por exemplo, SS 304, SS 316, SS 301, SS 904L e 303, etc.), as vantagens especiais do aço inoxidável duplex 2205 são a resistência (cerca de duas vezes a do aço inoxidável austenítico) e excelente resistência ao cloreto SCC e à corrosão por pites. A alta resistência ao escoamento tem pressão e capacidade de carga suficientes, e materiais de parede fina podem ser feitos para reduzir bastante o peso.
Folha de dados e especificações do Duplex 2205
As tabelas a seguir apresentam ficha técnica e especificações do aço inoxidável duplex SAF 2205, como composição química, propriedades físicas, propriedades mecânicas, tratamento térmico, soldagem, etc.
Composição química
A tabela a seguir lista a composição química do aço inoxidável da liga 2205 com base na análise de fundição.
Composição química, % | |||||||||||
País | Classe de aço (UNS) | Padrão | C, ≤ | Si, ≤ | Mn, ≤ | P, ≤ | S, ≤ | Cr | Não | Mo | N |
EUA | 2205 (UNS S32205, UNS S31803) | ASTM A276/A276M; ASTM A240/A240M | 0,030 | 1,00 | 2,00 | 0,030 | 0,020 | 22,0-23,0 | 4,5-6,5 | 3,0-3,5 | 0,14-0,20 |
Propriedades físicas
Notas:
- 1g/cm3 = 1kg/dm3 = 1000kg/m3;
- 1 μΩ·m = 1 Ω·mm²/m
- 1 GPa = 1kN/mm2
Propriedades físicas | |
Densidade, g/cm3 (lb/pol3) | 7,83 (0,283) |
Ponto de fusão, ℃ (°F) | 1385-1440 (2525-2630) |
Magnético | Sim |
Resistividade elétrica, μΩ·m | 0,85 (20 ℃) (68 °F) |
0,90 (100 ℃) (212 °F) | |
0,95 (200 ℃) (392 °F) | |
1,0 (300 ℃) (572 °F) | |
Capacidade de calor específico, J/(kg·K) | 470 (20 ℃) (68 °F) |
500 (100 ℃) (212 °F) | |
530 (200 ℃) (392 °F) | |
560 (300 ℃) (572 °F) | |
Condutividade térmica, (W/m·K) | 15,0 (20 ℃) (68 °F) |
15,9 (100 ℃) (212 °F) | |
17,0 (200 ℃) (392 °F) | |
18,0 (300 ℃) (572 °F) | |
Módulo de elasticidade, Gpa | 190 (20 ℃) (68 °F) |
180 (100 ℃) (212 °F) | |
175 (200 ℃) (392 °F) | |
171 (300 ℃) (572 °F) | |
Coeficiente médio de expansão térmica, (10-6/K) | 13,5 (20-100 ℃) (68 °F – 212 °F) |
14,0 (20-200 ℃) (68 °F – 392 °F) | |
14,6 (20-300 ℃) (68 °F – 572 °F) |
Propriedades mecânicas
Propriedades mecânicas do aço inoxidável duplex 2205 à temperatura ambiente em várias condições e resistência à corrosão intergranular, incluindo resistência ao escoamento, resistência à tração e dureza, etc.
Propriedades mecânicas | ||||||||
País (Região) | Padrão | Tipo AISI (UNS) | 0,2% de resistência à prova, MPa (ksi), ≥ | Resistência à tração, MPa (ksi), ≥ | Alongamento em 50 mm (2 pol.), %, ≥ | Dureza Brinell (HBW), ≤ | Dureza Rockwell (HRC), ≥ | Condição e acabamento |
EUA | ASTM A276/A276M | 2205 (UNS S32205, UNS S31803) | 450 (65) | 655 (95) | 25 | 290 | – | Recozido, acabado a quente ou acabado a frio |
ASTM A240/A240M | 450 (65) | 655 (95) | 25 | 293 | 31 | – |
Tratamento térmico de aço inoxidável SAF Duplex 2205
A temperatura de recozimento recomendada para o aço inoxidável duplex 2205 é de 1040 ℃ (1900 °F), o resfriamento da temperatura de recozimento deve ser rápido, a têmpera em água é preferida, mas também deve atender aos limites de deformação. Este tratamento é adequado para recozimento de solução completa e recozimento de alívio de tensão.
Conformação a Quente
A faixa de temperatura de conformação a quente do material da liga 2205 é de 1200-955 °C (2190-1750°F). Recomenda-se realizar um recozimento completo com resfriamento rápido após a conformação a quente, preferencialmente têmpera em água.
Conformação a Frio
Devido à sua maior resistência, a força necessária para a conformação a frio da liga SAF 2205 é maior que a força típica do aço inoxidável austenítico. Recozimento completo e têmpera são recomendados após conformação a frio severa.
Soldagem
SS 2205 duplex pode ser soldado por todos os processos de soldagem comuns (exceto soldagem a gás), como MMA/SMAW, MIG/GMAW, TIG/GTAW, FCAW, SAW e PAW, e pode ser soldado em aços carbono, aços de baixa liga ou austeníticos. aços inoxidáveis, o metal de adição pode ser duplex, super duplex, E2209, E2594, 309L ou 309LMo.
- A temperatura máxima entre passes é 150°C (300°F),
- O pré-aquecimento não é necessário,
- e o tratamento térmico pós-soldagem não é recomendado, se necessário, deve ser feito a 1040°C (1900°F) no mínimo, seguido de resfriamento rápido.
Usinagem
A alta resistência torna o aço inoxidável SAF 2205 difícil de usinar e, portanto, requer máquinas potentes e suportes de ferramentas muito fortes. A velocidade de corte deve ser reduzida em cerca de 20% em relação à velocidade de corte típica do tipo 316L.
Resistência à corrosão
A liga 2205 (UNS S31803, S32205) tem resistência à corrosão muito melhor que o aço inoxidável 304 e SS 316, como excelente resistência à corrosão (PREN = 30,5), resistência superior ao cloreto SCC e resistência à abrasão.
Resistência ao calor
A temperatura máxima para aplicações de aço inoxidável duplex 2205 é geralmente inferior a 300 °C (570 °F), porque o alto teor de liga e a presença de uma matriz de ferrita o tornam suscetível à fragilização e à redução da resistência mecânica, especialmente tenacidade, devido à exposição prolongada. a altas temperaturas.
Usos e aplicações
O aço inoxidável Duplex 2205 tem sido amplamente utilizado em muitas indústrias, especialmente nas indústrias de petróleo e gás, petroquímica e de celulose e papel. Eles são normalmente usados em ambientes aquosos contendo cloreto e como substituto de aços inoxidáveis austeníticos, que estão sujeitos a SCC de cloreto ou corrosão durante o uso.
Grau equivalente SAF Duplex 2205
Aço inoxidável SAF Duplex 2205 (UNS S32205, anteriormente UNS S31803) equivalente a ASTM AISI SAE, ISO, padrão europeu (DIN alemão, BSI britânico, NF francês), JIS japonês e GB chinês (para referência).
Grau equivalente Duplex 2205 | |||||||||
EUA | União Europeia | ISO | China | Japão | |||||
Padrão | Nota (UNS) | Padrão | Nome do Aço (Número do Material) | Padrão | Grau (número ISO) | Padrão | Nota (UNS) | Padrão | Nota |
AISI; ASTM A240/A240M; ASTM A276/A276M; |
Duplex 2205 (UNS S32205); UNS S31803 | EN 10088-2; EN 10088-3 |
X2CrNiMoN22-5-3 (1.4462) | ISO 15510 | X2CrNiMoN22-5-3 (4462-318-03-I) | GB/T 1220; GB/T 3280 |
022Cr22Ni5Mo3N (S22293) | JIS G4303; JIS G4304; JIS G4305 | SUS329J3L |