S31254 Edelstahl vs. S32205 Edelstahl

1. Einführung

Korrosionsbeständige Legierungen stützen die kritische Infrastruktur-von Offshore-Plattformen bis hin zu chemischen Verarbeitungsanlagen.

Wenn Service -Umgebungen aggressiver werden, Die Auswahl der rechten Edelstahlqualität ist als wichtig.

Insbesondere, Duplex 2205 (UNS S32205) und Super-Austenit 254 Wir (UNS S31254) Besetzen Sie führende Rollen, bei denen Chlorid, Säure- oder Sour-Gas-Angriff bedroht die Integrität der Vermögenswerte.

Folglich, Dieser Artikel liefert einen Profi, datengesteuerter Vergleich von Edelstahl S32205 gegen S31254,

strukturiert, um Ingenieure und Spezifizierer durch Chemie zu führen, Mikrostruktur, mechanische Leistung, Korrosionsverhalten, Herstellung, Wärmebehandlung, Anwendungen, und relevante Standards.

2. Chemische Zusammensetzung & Mikrostruktur

Element	S32205 (2205)	S31254 (254 Wir)
Cr	22.0–23,0 Gew .-%	20.0–22,0 Gew .-%
In	4.5–6,5 Gew .-%	17.0–19,0 Gew .-%
Mo	2.5–3,5 Gew .-%	6.0–7,0 Gew .-%
N	0.08–0,20 Gew .-%	0.24–0,32 Gew .-%
Cu	0.50 max	-
Mn	2.00 max	2.00 max
Und	1.00 max	1.00 max
C	0.03 max	0.02 max

Außerdem, S32205 zeigt ungefähr eine 50/50 Ferrit -Austenit -Duplex -Mikrostruktur, das verleiht hohe Kraft und gute Zähigkeit.

Im Gegensatz, S31254 bildet eine vollständig austenitische Matrix, die durch ihren hohen Nickel stabilisiert ist (~ 18 Gew .-%) und Stickstoff (bis zu 0.32 wt%).

Infolge, Korngrößen in S31254 bleiben bei Hitze gleichmäßig gleichmäßig, Während 2205 doppelte Phasen der lokalen Deformation widerstehen.

Darüber hinaus, S31254 erhöhtes Molybdän- und Stickstoffverstärkungskontrolle und Unterdrückung der Sigma-Phasenbildung, Verbesserung der Langzeitkorrosionsresistenz.

3. Vergleich des mechanischen Eigenschaften

Eigentum	S32205	S31254
Streckgrenze (RP0.2)	~ 450 MPa	~ 300 MPa
Zugfestigkeit (Rm)	~ 650 MPa	~ 650 MPa
Verlängerung (A%)	≥25 %	≥40 %
Bereichsreduzierung (Z%)	≥ 50 %	≥ 60 %
Schlagzähigkeit (Charpy v)	≥150 J @–40 ° C	≥100 J @–20 ° C
Kriechwiderstand	Bis zu 300 ° C -Service	Bis zu 350 ° C -Service

Bei Raumtemperatur, S32205 liefert eine überlegene Ertragsfestigkeit - angemessen 450 MPA gegen S31254 300 MPA - Danke zu seiner Duplex -Phasenhärtung.

Trotzdem, Beide Legierungen erreichen ähnliche Zugfestigkeiten (~ 650 MPa). Zusätzlich, S31254 hat eine höhere Duktilität (40 % Verlängerung) und Reduzierung des Gebiets (60 %), die eine tiefe Zeichnung und eine komplexe Form erleichtern.

Beim Betrieb bei erhöhten Temperaturen, S31254 behält den Kriechwiderstand bis hin zu 350 °C, während S32205 in der Regel den Service auf rund um 300 °C.

Endlich, Ermüdungstests in Chloridumgebungen zeigen vergleichbare S -N -Kurven, Obwohl S31254 aufgrund ihrer homogenen austenitischen Matrix eine leichte Kante bei hoher Zyklusermüdung zeigt.

4. Korrosionsresistenz von S32205 vs. S31254

Korrosionsmodus	S32205 (Holz ≈ 35)	S31254 (Holz ≈ 49)
Lochfraß	Chloridschwelle ~ 0,8 Gew .-% NaCl	~ 3,5 Gew .-% NaCl
Spalt	Mäßig	Exzellent
Chlorid SCC	50–60 ° C.	70–80 ° C.
Allgemeine saure Korrosion (H₂so₄)	~ 10 mm/Jahr @ 20 °C	~ 2 mm/Jahr @ 20 °C
Säuren oxidieren (Hno₃)	Gut	Vorgesetzter
Sulfid SCC (SSC)	Risiko bei H₂s > 1 Bar	Minimal bis 5 Bar H₂s

Weil Pren (Lochfraßfestigkeit Äquivalent Zahl = Cr + 3.3 Mo + 16 N) korreliert mit der lokalisierten Korrosionsresistenz, S31254 (Holz ≈ 49) übertrifft S32205 (Holz ≈ 35).

Folglich, S31254 toleriert den Chloridspiegel bis zu 3.5 WT% bei Umgebungstemperatur ohne Lochfraß, wohingegen 2205 Verschlüsse herum 0.8 wt%.

Darüber hinaus, S31254 widersteht Chlorid-Stress-Korrosionsrisse (SCC) bis zu 80 °C, im Vergleich zu 60 ° C für S32205.

Zusätzlich, aggressiv reduzierende Säuren (z.B., 10 wt% h₂so₄) Korrode S32205 bei ~ 10 mm/Jahr, aber nur ~ 2 mm/Jahr greift S31254 unter den gleichen Bedingungen an.

Endlich, Sour-Gas-Tests zeigen die überlegene Leistung von S31254 im H₂s-Service bis zu 5 Bar, Während S32205 die SSC -Anfälligkeit oben zeigt 1 Bar.

5. Herstellung & Schweißbarkeit von S32205 vs. S31254

Aspekt	S32205	S31254
Kalte Arbeit	Bis zu 30% Dicke Reduktion	Bis zu 50%
Min. Biegerradius	3 × Dicke (Duplex -Einschränkungen)	2 × Dicke
Schweißhitzeeingang	0.5–1,5 kJ/mm; Risiko einer Sigma -Phase, wenn >2	1.0–2,5 kJ/mm; Der aufrechterhaltene Austenit widersetzt sich auf das Rissing
Nach der Schweißglanung	1020 ° C × 30 min	1100 ° C × 15 min
Bearbeitbarkeit	40 – 50 % von 304 SS; Werkzeugkleidung mäßig	30 – 40 % von 304 SS; Werkzeugkleidung höher

In der Praxis, S31254 toleriert eine stärkere Erkältung - up bis 50 % Gebietsreduzierung - ausgesetzt zu seiner austenitischen Duktilität, während S32205 schneller Arbeitsplätze, Begrenzung der Reduzierung auf 30 %.

Während des Biegens, Ingenieure halten einen Mindestradius von 3 × Dicke für 2205 Um das Knacken von Ferriten zu vermeiden; im Gegensatz, S31254 ermöglicht engere Biegungen bei 2 × Dicke.

Schweißen 2205 erfordert Wärmeeingänge zwischen 0.5 Und 1.5 KJ/MM, um das Duplex -Gleichgewicht zu erhalten; übermäßige Hitze (>2 KJ/mm) Risiken Sigma-Phasenbildung.

In der Zwischenzeit, 254 SMOs vollständig austenitische Struktur toleriert bis 2.5 kJ/mm ohne zu knacken.

Nach dem Schweißen, 2205 profitiert von der Lösung, um zu entlüften 1020 ° C für 30 Minuten, während S31254 fordert 1100 ° C für 15 Minuten, um Nitriden wieder aufzunehmen.

Endlich, Maschinabilitätstests Rang S32205 bei 40–50% von 304 Die materielle Removalsrate von SS, während S31254 etwas langsamer läuft (30–40%) und beschleunigt das Werkzeugkleidung aufgrund seines hohen MO -Inhalts.

6. Vergleich der Wärmebehandlungsmethoden

Behandlung	S32205	S31254
Lösungsglühen	1020 ° C × 15–30 min → Wasserlösung	1100 ° C × 10–20 min → Wasser- oder Luftlöschung
Stressabbau	600–650 ° C × 1 H	650–700 ° C × 1 H
Altern	Oben vermeiden 300 °C (σ-Phasenrisiko)	Stabil bis 400 °C; Begrenzte Alterung

So restaurieren Sie den optimalen Duplexbilanz in S32205 nach der Bildung oder Schweißen, Metallurger führen Lösungen mit Temaling bei 1020 ° C für 15–30 Minuten, gefolgt von einer Wasserlöschung.

Im Gegensatz, S31254 erfordert eine höhere Lösungs-Anneal-Temperatur von 1100 ° C für 10–20 Minuten, mit Wasser- oder Luftlöschen, um seine austenitische Struktur zu behalten.

Wenn sich Stressabbau als notwendig erweist (z.B., nach schwerer Herstellung), 2205 erfordert eine Stunde 600–650 ° C, Während S31254 650–700 ° C ohne nachteilige Phasenänderungen toleriert.

Endlich, Alternstudien zeigen, dass S32205 eine schädliche Sigma -Phase bilden kann, wenn sie oben gehalten werden 300 ° C für längere Zeiträume, während S31254 bis hin zu stabil bleibt 400 °C, Reduzierung der Notwendigkeit von Spannungszyklen mit niedrigem Temperatur.

7. Branchenanwendungen von S32205 vs. S31254

Petrochemie & Offshore-Plattformen:

Ingenieure geben S32205 für Jacken und Oberflächen an.

Jedoch, Plattformen mit schwerem Splash-Zone-Salzgehalt an S31254s überlegener Loch- und SCC-Widerstand von S31254.

Entsalzungsanlagen & Meerwasserhandling:

In umgekehrten Osmose-Membranen und Rohrleitungen, S31254S Pren (~ 49) stand den kontinuierlichen Kontakt mit Meerwasser stand (3.5 wt% NaCl), während S32205 (Holz ~ 35) Funktionen am besten in Futterwasserstadien mit niedrigerem Salzgehalt.

Chemikalienverarbeitungsgeräte:

Wärmetauscher, die mit heißem H₂so₄ umgehen (10–20 Gew .-%) Bevorzugung S31254 für seine niedrigen Korrosionsraten (~ 2 mm/Jahr).

Umgekehrt, S32205 passt weniger aggressive Dienstleistungen - wie Salzkühler -, wo die höhere Stärke die Wandstärke verringert.

Reale Leistung:

Eine Nachrüstung im Nordsee -Plattform ersetzt im Alter 2205 Riser mit 254 Wir, Schneiden von Lochfraßreparaturen durch 80%.

In der Zwischenzeit, Eine petrochemische Anlage meldet fünf Jahre problemloser Service in 3 % HCl mit Duplex 2205 Kondensatoren.

8. Referenzstandards

• ASTM A240/A240M: „Standardspezifikation für Chrom- und Chrom-Nickel-Edelstahlplatte, Blatt, und streifen Sie für Druckbehälter und für allgemeine Anwendungen “
• ASTM A182/A182M: „Standardspezifikation für geschmiedete oder gerollte Legierung- und rostfreie Stahlrohrflansche, Geschmiedete Beschläge, und Ventile und Teile für den Hochtemperaturservice “
• SP -Bezeichnungen: S32205 (Duplex 2205), S31254 (254 Wir)
• Geboren MR0175/ISO 15156: "Materialien für die Verwendung in H₂s-haltigen Umgebungen in der Öl- und Gasproduktion"

9. Äquivalente Noten

Im Folgenden finden Sie eine kompilierte Liste der gemeinsamen internationalen Äquivalente für UNS S32205 (Duplex 2205) und UNS S31254 (254 Wir), Erleichterung der Kreuzung zwischen den wichtigsten Normenkörpern.

Anmerkungen zu Äquivalenten

• DIN -Bezeichnung-Zum Beispiel, "1.4462" für 2205 - erscheint neben dem chemischen Symbol des Stahls (X2CrNiMoN22-5-3), wobei „22-5-3“ nominale CR-ni-mo-n-Werte bezeichnet.
• AFNOR (Französisch) Noten verwenden einen Z-Prefix: "Z3CN22-05-03" spiegelt 2205 22 % Cr, 5 % In, 3 % Mo.
• ER (japanisch) Und GOST (Russisch) Die Bezeichnungen spiegeln nationale Nummerierungssysteme wider; Das angehängte „L“ in SUS329J4L zeigt die Anforderungen an die Anforderungen an die Auswirkungen auf niedrige Temperaturen an.
• chinesisch Noten - 0CR22NI5MO3N und 0CR25NI20MO3CUN - eng mit den UNS -Kompositionen ausgerichtet, Kohlenstoff angeben (0), Chrom, Nickel, Molybdän und Stickstoffgehalt.

10. Umfassender Vergleich von S32205 vs. S31254

Alle wichtigen Unterschiede in eine scharfe Erleichterung zu bringen, Die folgende Tabelle fasst die Chemie zusammen, Leistung, Herstellung und Kostenkennzahlen für UNS S32205 (Duplex 2205) und UNS S31254 (254 Wir).

Kriterium	S32205 (Duplex 2205)	S31254 (254 Wir)
Phasenstruktur	~ 50 % Ferrit / 50 % Austenit	100 % austenitisch
CR - Ni - Mo - N Chemie	22 % Cr, 5 % In, 3 % Mo, 0.14 % N	20 % Cr, 18 % In, 6.5 % Mo, 0.28 % N
Holz	≈ 35	≈ 49
Streckgrenze	450 MPa	300 MPa
Zugfestigkeit	650 MPa	650 MPa
Verlängerung	25 %	40 %
Charpy -Zähigkeit	≥ 150 J @ –40 ° C	≥ 100 J @ –20 ° C
Lochschwelle	~ 0.8 % NaCl	~ 3.5 % NaCl
SCC -Widerstand	≤ 60 °C	≤ 80 °C
Kriechendienstgrenze	≤ 300 °C	≤ 350 °C
Kaltarbeitsgrenze	30 % Dicke Reduktion	50 % Dicke Reduktion
Schweißhitzeeingang	0.5–1,5 kJ/mm (vermeiden > 2.0)	1.0–2,5 kJ/mm
Lösung anneal	1 020 ° C × 15–30 min → Wasserlösung	1 100 ° C × 10–20 min → Wasser- oder Luftlöschung
Kostenindex	1.0 (Base)	~ 1.4 (≈ 40 % Prämie)

Key Takeaways:

1. Stärke vs. Korrosion: S32205 liefert eine höhere Ertragsfestigkeit (≈ 450 MPa) und ausgezeichnete Zähigkeit, Machen Sie es ideal für tragende Teile.
   Jedoch, Sein Lochfest Widerstand (Holz ≈ 35) begrenzt den Chloridservice auf ~ 0.8 % NaCl.
2. Überlegene Korrosionsbeständigkeit: S31254 erhöhte MO und N Boost Pren auf ≈ 49, Meerwasser tolerieren (3.5 % NaCl) und sich gegen SCC zu widersetzen 80 °C, wenn auch bei a 40 % höhere Materialkosten.
3. Einfache Herstellung: Der vollständig austenitische S31254 unterstützt eine tiefere Erkältungsarbeit (50 % Reduktion) und breitere Schweißfenster (bis zu 2.5 KJ/mm),
   Während die Duplex -Grad einen genaueren Wärmeeingang erfordert, um sein Phasenbilanz aufrechtzuerhalten.
4. Thermische Stabilität: Sie können S31254 mit mäßig höheren Temperaturen ausführen (bis zu 350 °C) ohne alternde Risiken, während S32205 bis hin zu ungefähr stabil bleibt 300 °C.

11. Schlussfolgerungen

S32205 und S31254 bieten jeweils unterschiedliche Vorteile. Durch das Verständnis ihrer Chemie, Mikrostruktur, mechanisches Verhalten, Korrosionsleistung, Herstellung Nuancen, und Wärmebehandlungsfenster, Ingenieure können informiert machen, maßgebliche Entscheidungen.

DAS ist die perfekte Wahl für Ihre Fertigungsbedürfnisse, wenn Sie qualitativ hochwertige benötigen Edelstahl Castings.

Kontaktieren Sie uns noch heute!

 

FAQs

Welche Hauptfaktoren regeln die Wahl zwischen S32205 und S31254?

In der Praxis, Ingenieure wiegen Festigkeit und Korrosionsresistenz. S32205 liefert eine höhere Ertragsfestigkeit (~ 450 MPa) zu niedrigeren Kosten,

Während S31254 einen überlegenen Lochfraßfestigkeit bietet (Holz ≈ 49) und Chlorid-SCC-Widerstand gegen 80 °C.

Kann ich Kaltform S31254 aggressiver als S32205?

Ja. Die vollständig austenitische Struktur von S31254 unterstützt bis zu 50% Dicke Reduktion, während S32205 schneller und in der Regel die Erkältung reduziert auf die Erkenntnisreduzierung beschränkt 30% Um das Knacken zu vermeiden.

Welche Vorsichtsmaßnahmen für Schweißen für diese Noten gelten?

Für S32205, Wärmeeingang zwischen beibehalten 0.5–1,5 kJ/mm und Lösung ausführen 1 020 ° C zur Wiederherstellung des Duplex -Gleichgewichts.

Im Gegensatz, S31254 toleriert 1.0–2,5 kJ/mm und fordert a 1 100 ° C -Lösungsanheit.

Welche Legierung ist in sauren Gas -Umgebungen besser abgestimmt?

Im H₂s -Service, S31254 widersetzt sich dem Sulfidstress, der bis zu ungefähr bis ungefähr 5 Bar, Während S32205 die SSC -Anfälligkeit oben zeigt 1 Bar.

daher, 254 SMO wird oft zur bevorzugten Wahl für saure Gasanwendungen.