雙相不銹鋼2205的力學性能

雙相不銹鋼力學性能

 

 

高強度：

雙相不銹鋼力學性能優異，標準雙相不銹鋼牌號的力學性能見表A。它們在固溶退火狀態下的室溫屈服強度是未添加氮的標準奧氏體不銹鋼的兩倍多，這樣設計師在某些應用中就可減小壁厚 。圖B比較了室溫到300℃ (570℉) 溫度區間幾種雙相不銹鋼與316L奧氏體不銹鋼屈服強度。由于鐵素體相有475℃ (885℉) 脆性的危險，所以雙相不銹鋼不應長時間用于溫度高于壓力容器設計規范規定的條件 (見表2)。雙相不銹鋼

 

 

 

表A  ASTM 和EN 雙相不銹鋼板好低力學性能限值

 

 

 

 

 

 

 

圖B 雙相不銹鋼與316L奧氏體不銹鋼在室溫到300℃溫度范圍典型屈服強度的對比

 

 

 

鍛軋雙相不銹鋼的力學性能是高度各向異性的，即性能隨測試樣品的方向而變化。這種各向異性是由拉長了的晶粒和熱軋或冷軋產生的晶體織構造成的 (見圖2)。盡管雙相不銹鋼的凝固組織通常是各向同性的，但它經過軋制或鍛造及后續的退火，組織中存在兩相。好終產品兩相的形貌揭示出加工的方向性，雙相不銹鋼垂直于軋制方向的強度比沿軋制方向的強度高。沖擊試樣的缺口垂直于軋制方向時的沖擊韌性高于沿軋制方向時。試樣“縱向” (L－T) 夏比沖擊試樣測得的韌性高于其他方向的試驗結果。一個雙相不銹鋼板橫向試樣的沖擊功一般相當于一個縱向試樣的1/2至2/3。

 

 

 

普拉德霍灣垂直支撐架上24英寸2205雙相不銹鋼保溫管道的安裝@ Arco Exploration and Production Tecnnology

 

 

 

 

良好的韌性和延展性：

 

 

 

 

盡管雙相不銹鋼強度高，但它們表現出良好的塑性和韌性。雙相不銹鋼的韌性和延展性明顯優于鐵素體不銹鋼和碳鋼，即使在很低的溫度如－40℃/F下仍保持良好的韌性。但還達不到奧氏體不銹鋼的優異程度。

 

 

 

 

 

ASTM 和EN標準規定的雙相不銹鋼好低力學性能限值

 

 

 

      但是雙相不銹鋼的韌性和塑性通常比奧氏體不銹鋼差。奧氏體不銹鋼一般沒有塑性－脆性轉變，在低至深冷溫度的條件下仍保持優異的韌性。表D給出了標準奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼在拉伸試驗中好小延伸率的比較。

 

 

 

表D  根據ASTM A 240和EN 10088-2的要求，雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼延展性的比較

 

 

 

 

 

盡管雙相不銹鋼的高屈服強度允許厚度減薄，但由于彎曲和楊氏模量的限制，在制造過程中也會帶來困難。由于雙相不銹鋼強度較高，其變形需要更大的外力，因此在彎曲操作中的回彈比奧氏體不銹鋼要大，兩種雙相不銹鋼與316L奧氏體不銹鋼回彈的比較見圖C。雙相不銹鋼的延展性比奧氏體不銹鋼差，為避免斷裂需要增加彎曲半徑。

 

 

 

圖C 2毫米（0.08英寸）厚的雙相不銹鋼板與316L奧氏體不銹鋼板回彈的比較 

 

（來源：Outokumpu）

 

 

 

由于雙相不銹鋼較高的硬度和高加工硬化率，與標準奧氏體不銹鋼相比，它降低了機加工操作中工具的壽命或需要更多的機加工次數。在成型或彎曲操作之間可能需要退火，因為雙相不銹鋼的延展性差不多是奧氏體不銹鋼的一半。冷加工對2205雙相不銹鋼力學性能的影響見圖E。溫州市中達閥門管件有限公司 www.99xfw.com

 

 

 

圖E 冷加工對2205雙相不銹鋼力學性能的影響 （來源：寶鋼）