引言：2205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。这篇文章“海新双相钢”将从2205双相钢的化学成分、耐蚀性能、物理性能、力学性能、成形、热处理、焊接特点与性能各方面进行总结，相信看完之后一定收获满满。
2205标准双相不锈钢（00Cr22Ni5Mo3N）
一、化学成分和产品标准
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。
化学成分
2205材料的ASTM和ASME标准如下表所示
二、耐蚀性能
1、氯化物应力腐蚀断裂不含镍的铁素体钢对氯化物的应力腐蚀断裂有天生的免疫力，即使在苛刻的42%的MgCl2溶液中也是如此，从另一方面来说，含镍的奥氏体不锈钢则很容易受到氯离子应力腐蚀断裂的影响。
奥氏体和铁素体不锈钢对氯离子的应力腐蚀断裂的抵抗取决于合金中镍的含量。从某种意义上说，双相合金是奥氏体相和铁素体相的合成，但在双相合金中的成分都会倾向于某一相。例如，铁素体相中的Ni要比奥氏体相中的Ni含量少的多，因此，双相合金对氯离子的应力腐蚀断裂的抵抗性要比传统300系列不锈钢好的多。
下表是是304和2205在几种沸腾溶液中的腐蚀性能试验结果。
应力腐蚀断裂试验情况
2、点蚀和缝隙腐蚀对氯离子的点蚀和缝隙腐蚀的评定可以使用ASTM标准G-48试验方法(10%FeCl3-6H2O)，并且逐渐提高温度直到发现缝隙腐蚀发生为止。则首先发现缝隙腐蚀发生的温度称为临界缝隙腐蚀温度，可以用来衡量材料耐缝隙腐蚀的能力，但在氯化溶液中不必要标明合金的限制使用温度。下表是退火2205钢板材和316L、317L等合金的缝隙腐蚀温度试验对比情况。
10%FeCl3溶液中的缝隙腐蚀数据
3、均匀腐蚀2205对稀的还原性酸和高浓度的氧化性酸有抵抗性，对低浓度的有机酸也有抵抗性，但在高温高浓度下要小心使用。
下表是316和2205普通状态和焊接状态的腐蚀试验对比情况。
4、2205焊接状态抗晶间腐蚀试验可以按ASTM A262E执(16%H2SO4+CuSO4溶液)
四、物理性能
密度：7.88g/cm3比热：420J/kg-k热传导系数：(20-100℃)
19w/m-k热膨胀系数：(20-100℃)
13.7×10 -6/℃平均弹性模量：190 Gpa
五、力学性能
典型室温下的力学性能如下表所示。
高温下的拉力性能2205双相钢在ASME锅炉与压力容器规范中被允许使用在316℃以下温度。其强度可以通过ASME锅炉与压力容器标准中的许用应力来表示。下表是典型316和2205的许用应力对比情况。焊接管件的焊缝系数取0.85。如此大的许用应力可以和有很利地使用在过程装备设计中。
最大许用应力(依据ASME规范)
ASME Boiler andPressure Vessel Code, Section II, Part D, Table 1A.冲击性能2205双相钢可以从高温塑性破坏向低温脆性断裂转变，此塑性-脆性的转变温度可以通过在343-538°C长时间的保温来充分地提高。不恰当的焊接工艺，例如使用纯粹的Cr不锈钢填料，可以提高焊缝向冲击脆性转变的敏感性。
高温对力学性能的影响
ASME锅炉与压力容器规范中明确规定2205双相钢的使用温度上限是316℃，因为双相钢有一个“475℃脆化”的问题，主要是由于铁素体相在343-538℃之间加热时会出现脆化现象。
但这种脆化是可逆的，只要通过在593℃以上加热就可以还原。然而，另外一个脆化温度区间是538-1000℃，因为有有害于冲击性和腐蚀性的中间相析出。整体退火和快速冷却处理可以消除脆性相，同时也是消除成形应力和“475℃脆化”首选方案。
六、成形和热处理
2205可以很成功地冷弯和拉伸。相对于普通奥氏体不锈钢来说，2205有很高的强度，对成形设备要求有很高的要求。双相钢中铁素体相的延伸率比奥氏体相要小，所以2205在弯曲时其弯曲半径要比奥氏体不锈钢大。
此外，2205管材和管板胀接时，由于其弹性延伸率较低，所以其胀接程度要受到限制。2205相对于很多管板材料来说其强度是很高的，因此，2205管材和其它材料的管板胀接时要十分小心。重度弯曲变形后要整体退火(不只是消应力退火)，以防止在使用环境中应力腐蚀开裂，消应力热处理的温度一般在316-927℃之间，至于对材料性能的影响不作考虑。
七、热处理
2205的退火温度一般在1020-1100℃并快速冷却，在1100℃附近热处理时，会让铁素体相含量大大增加。
八、焊接
2205双相钢中的铁素体相和奥氏体相含量基本相同，氧炔焊会让基材的焊缝和热影响区的铁素体含量上升，并行的退火处理可以恢复两相的平衡。然而退火处理后焊缝的铁素体含量还是要稍高一点。
焊缝中的铁素体含量不可以过高。匹配的填料金属对2205的焊接来说是有经济性的，象AWS 2209这样的填料金属有比基材金属更高的含Ni量，主要是为了使焊区域产生相平衡，让焊缝区域和基材金属有用样的化学成分。
当2205和异种钢焊接时，填料金属中要含有一些奥氏体形成元素，以便可以形成一条奥氏体焊缝。焊缝区域如含有大量铁素体晶粒，就会让材料的室温冲击韧性大大降低。
2205合金的焊接性很好。2205合金所要到达的性能为焊接金属和热变质部分仍然保持和基底金属同样的抗腐蚀能力、强度及韧性。
2205的焊接难度不大，但需设计其焊接程序、以便焊接后，可以保持良好的相位平衡状态，避免有害的金属相位或非金属相位的析出。2205可在以下设备中进行焊接： GTAW (TIG); GMAW (MIG);SMAW (“stick” electrode);SAW; FCW; and PAW
以上就是有关2205双相不锈钢的各方面性能总结，希望对你有所帮助。