S31254 스테인레스 스틸 대. S32205 스테인리스 스틸

1. 소개

부식 방지 합금은 중요한 인프라를 뒷받침합니다. 해외 플랫폼에서 화학 처리 플랜트에 이르기까지.

서비스 환경이 더 공격적으로 커짐에 따라, 올바른 스테인리스 등급을 선택하는 것이 중요합니다.

특히, 듀플렉스 2205 (미국 S32205) 그리고 슈퍼 오스테 나이트 254 우리 (미국 S31254) 클로라이드에서 주요 역할을 수행하십시오, 산성 또는 사워 가스 공격은 자산 무결성을 위협합니다.

따라서, 이 기사는 전문가를 제공합니다, 스테인레스 스틸 S32205 대 S31254의 데이터 중심 비교,

화학을 통해 엔지니어 및 지정자를 안내하도록 구조화되었습니다, 미세 구조, 기계적 성능, 부식 행동, 제작, 열처리, 애플리케이션, 그리고 관련 표준.

2. 화학 성분 & 미세구조

요소	S32205 (2205)	S31254 (254 우리)
Cr	22.0–23.0 wt%	20.0–22.0 wt%
~ 안에	4.5–6.5 wt%	17.0–19.0 ​​wt%
모	2.5–3.5 wt%	6.0–7.0 wt%
N	0.08–0.20 wt%	0.24–0.32 wt%
구리	0.50 최대	-
망	2.00 최대	2.00 최대
그리고	1.00 최대	1.00 최대
기음	0.03 최대	0.02 최대

뿐만 아니라, S32205는 대략적으로 전시합니다 50/50 페라이트 - 오스테 나이트 듀플렉스 미세 구조, 높은 강도와 ​​강인함을 부여합니다.

대조적으로, S31254는 높은 니켈에 의해 안정화 된 완전히 오스테 나이트 매트릭스를 형성합니다. (≈18 wt%) 그리고 질소 (최대 0.32 wt%).

결과적으로, S31254의 곡물 크기는 열에서 균일하게 유지되는 경향이 있습니다., 2205의 이중 단계는 국소 변형에 저항합니다.

게다가, S31254의 상승 된 몰리브덴 및 질소 부스트 포함 제어 및 시그마 상 형성 억제, 장기 내식성 향상.

3. 기계적 특성 비교

재산	S32205	S31254
항복 강도 (RP0.2)	~ 450 MPa	~ 300 MPa
인장강도 (Rm)	~ 650 MPa	~ 650 MPa
연장 (에이%)	≥25 %	≥40 %
면적 감소 (지%)	≥50 %	≥60 %
충격 인성 (Charpy v)	≥150 J @–40 ° C	≥100 j @–20 ° C
크리프 저항	최대 300 ° C 서비스	최대 350 ° C 서비스

실온에서, S32205는 우수한 항복 강도를 제공합니다 450 MPA 대 S31254 300 MPA— 이중 단계 경화에 감사합니다.

그럼에도 불구하고, 두 합금 모두 비슷한 인장 강도에 도달합니다 (~ 650 MPa). 게다가, S31254는 더 높은 연성을 자랑합니다 (40 % 연장) 그리고 면적 감소 (60 %), 깊은 그림과 복잡한 형성을 용이하게합니다.

고온에서 작동 할 때, S31254는 최대 크리프 저항을 유지합니다 350 ℃, S32205는 일반적으로 서비스를 주변으로 제한합니다 300 ℃.

마지막으로, 염화물 환경에서의 피로 테스트는 비슷한 S – N 곡선을 나타냅니다, S31254는 균질 한 오스테 나이트 매트릭스로 인한 고주파 피로에서 약간의 가장자리를 나타냅니다..

4. S32205 vs의 부식 저항. S31254

부식 모드	S32205 (나무 ≈ 35)	S31254 (나무 ≈ 49)
피팅	염화물 임계 값 ~ 0.8 wt% NaCl	~ 3.5 wt% NaCl
갈라진 틈	보통의	훌륭한
클로라이드 SCC	50–60 ° C	70–80 ° C
일반적인 산성 부식 (hoso₂)	~ 10 mm/년 @ 20 ℃	~ 2 mm/년 @ 20 ℃
산화 산 (hno₃)	좋은	우수한
설파이드 SCC (SSC)	h₂s의 위험 > 1 술집	최소한까지 5 바 h₂s

Pren이기 때문에 (구덩이 저항 등가 숫자 = cr + 3.3 모 + 16 N) 국소화 된 증상 저항과 관련이 있습니다, S31254 (나무 ≈ 49) S32205보다 성능이 우수합니다 (나무 ≈ 35).

따라서, S31254는 클로라이드 수치를 최대로 내릴 수 있습니다 3.5 구덩이없이 주변 온도에서 wt%, 반면 2205 모자가 꺼져 있습니다 0.8 wt%.

게다가, S31254는 염화물 스트레스-성분 균열에 저항합니다 (SCC) 최대 80 ℃, 비교하다 60 S32205의 경우 ° C.

게다가, 공격적인 감소 산 (예를 들어, 10 wt% h₄so₂) ~ 10 mm/년에 S32205를 부식시킵니다, 그러나 동일한 조건에서 ~ 2 mm/년 만 S31254 공격.

마지막으로, Sour-gas 테스트는 S31254의 HATS 서비스에서 우수한 성능을 보여줍니다. 5 술집, S32205는 위의 SSC 감수성을 보여줍니다 1 술집.

5. 제작 & S32205 vs의 용접성. S31254

측면	S32205	S31254
차가운 일	최대 30% 두께 감소	최대 50%
최소. 굽힘 반경	3 × 두께 (이중 제약)	2 × 두께
용접 열 입력	0.5–1.5 kj/mm; 시그마 단계의 위험 >2	1.0–2.5 kj/mm; 오스테 나이트의 균열을 유지합니다
웰드 후 어닐링	1020 ° C × 30 분	1100 ° C × 15 분
가공성	40 – 50 % ~의 304 봄 여름 시즌; 도구 마모 중간 정도	30 – 40 % ~의 304 봄 여름 시즌; 도구 마모가 높아집니다

실제로, S31254는 더 심각한 차가운 작업을 허용합니다 50 % 면적 감소 - 오스테 나이트 연성으로 인한 것, S32205는 더 빠른 작업장입니다, 감소 제한 30 %.

굽힘 중, 엔지니어는 최소 반경을 유지합니다 3 × 두께 2205 페라이트 균열을 피하기 위해; 대조적으로, S31254는 더 단단한 굽힘을 허용합니다 2 × 두께.

용접 2205 간에 열 입력이 필요합니다 0.5 그리고 1.5 이중 균형을 보존하기위한 KJ/mm; 과도한 열 (>2 KJ/mm) 시그마 상 형성 위험.

그 동안에, 254 SMO의 완전 오스테 나이트 구조는 최대에 견딜 수 있습니다 2.5 균열없이 kj/mm.

용접 후, 2205 솔루션 어닐링의 혜택 1020 ° C 30 분, S31254는 요청합니다 1100 ° C 15 질화물을 재분산하는 데 몇 분.

마지막으로, 가공성 테스트는 S32205의 40–50%로 순위가 매겨집니다 304 SS의 재료 제거율, S31254는 약간 느리게 실행됩니다 (30–40%) 높은 MO 함량으로 인해 도구 마모를 가속화합니다..

6. 열처리 방법의 비교

치료	S32205	S31254
용액 어닐링	1020 ° C × 15–30 분 → 물 담금질	1100 ° C × 10–20 분 → 물 또는 공기 담금질
스트레스 해소	600–650 ° C × 1 시간	650–700 ° C × 1 시간
노화	위에서 피하십시오 300 ℃ (σ- 상 위험)	안정된 400 ℃; 제한된 노화

형성 또는 용접 후 S32205에서 최적의 이중 균형을 복원하려면, 야금 학자들은 솔루션 어닐링을 수행합니다 1020 15-30 분 동안 ° C, 물 담금질이 뒤 따릅니다.

대조적으로, S31254는 더 높은 용액-매개 온도를 필요로한다 1100 10-20 분 동안 ° C, 오스테 나이트 구조를 유지하기 위해 물이나 공기 켄칭으로.

스트레스 해소가 필요한 경우 (예를 들어, 무거운 제조 후), 2205 1 시간 동안 600–650 ° C를 요구합니다, S31254는 이상상 변화없이 650–700 ° C를 허용합니다.

마지막으로, 노화 연구에 따르면 S32205는 위에서 개최되는 경우 유해한 시그마 단계를 형성 할 수 있습니다. 300 장기간의 경우 ° C, 반면 S31254는 최대 안정적인 상태로 유지됩니다 400 ℃, 저온 스트레스-릴리프주기의 필요성을 줄입니다.

7. S32205 vs의 산업 응용 프로그램. S31254

석유화학 & 해양 플랫폼:

엔지니어는 염화물 노출 및 고강도 물질이 적당한 경우 재킷 및 토플 사이드에 S32205를 지정합니다..

하지만, 심한 스플래시 존 염분에 직면 한 플랫폼 S31254의 우수한 구덩이 및 SCC 저항에 의존.

담수화 플랜트 & 해수 취급:

역전증 막 및 배관에서, S31254S Pren (~ 49) 해수와의 지속적인 접촉을 견딜 수 있습니다 (3.5 wt% NaCl), S32205 (나무 ~ 35) 염분이 낮은 공급 물 단계에서 가장 좋은 기능.

화학 처리 장비:

열 교환기가 뜨거운 h ₂소를 다루는 열교환 기 (10–20 wt%) 부식률이 낮은 S31254를 선호합니다 (~ 2 mm/년).

거꾸로, S32205는 강도가 높을수록 벽 두께가 감소하는 소금물 냉각기와 같은 공격적인 서비스에 적합합니다..

실제 성능:

북해 플랫폼 개조는 노화 된 교체를 대체했습니다 2205 라이저와 함께 254 우리, 구덩이 수리 절단 80%.

그 동안에, 석유 화학 공장은 5 년간의 문제없는 서비스를보고합니다. 3 % 듀플렉스가있는 HCL 2205 콘덴서.

8. 참조 표준

• ASTM A240/A240M: “크롬 및 크롬-니켈 스테인레스 스틸 플레이트의 표준 사양, 시트, 압력 용기 및 일반적인 응용 프로그램을위한 스트립”
• ASTM A182/A182M: “단조 또는 롤 합금에 대한 표준 사양- 및 스테인리스 강관 플랜지, 단조 피팅, 고온 서비스를위한 밸브 및 부품”
• UNS 지정: S32205 (듀플렉스 2205), S31254 (254 우리)
• MR0175/ISO 출생 15156: "석유 및 가스 생산 분야에서 HATS- 함유 환경에서 사용하기위한 재료"

9. 동등한 등급

아래는 UNS S32205에 대한 일반적인 국제 해당 목록입니다. (듀플렉스 2205) 및 UNS S31254 (254 우리), 주요 표준 기관 간의 교차 참조 촉진.

등가에 대한 메모

• DIN 지정-예를 들어, 2205의 경우 "1.4462" - 강철의 화학 기호와 함께 제공됩니다 (X2CrNiMoN22-5-3), 여기서 "22-5-3"은 공칭 CR-Ni-MO-N 수준을 나타냅니다.
• 아프노르 (프랑스 국민) 등급은 Z-Prefix를 사용합니다: “Z3CN22-05-03”미러 2205 22 % Cr, 5 % ~ 안에, 3 % 모.
• 그 (일본어) 그리고 GOST (러시아인) 명칭은 국가 번호 매기기 시스템을 반영합니다; SUS329J4L의 추가 된 "L"은 저온 충격 강인함 요구 사항을 나타냅니다..
• 중국인 등급 —0CR22NI5MO3N 및 0CR25NI20MO3CUN - UNN 조성물과 밀접하게 정렬됩니다, 탄소 지정 (0), 크롬, 니켈, 몰리브덴 및 질소 함량.

10. S32205 vs의 포괄적 인 비교. S31254

모든 주요 차이점을 예리한 구호로 가져옵니다, 아래 표는 화학을 요약합니다, 성능, UNS S32205의 제조 및 비용 지표 (듀플렉스 2205) 및 UNS S31254 (254 우리).

표준	S32205 (듀플렉스 2205)	S31254 (254 우리)
위상 구조	~ 50 % 페라이트 / 50 % 오스테나이트	100 % 오스테나이트계
cr -ni -mo -n 화학	22 % Cr, 5 % ~ 안에, 3 % 모, 0.14 % N	20 % Cr, 18 % ~ 안에, 6.5 % 모, 0.28 % N
목재	≈ 35	≈ 49
항복 강도	450 MPa	300 MPa
인장강도	650 MPa	650 MPa
연장	25 %	40 %
Charpy 강인함	≥ 150 J @ –40 ° C	≥ 100 J @ –20 ° C
피팅 임계 값	~ 0.8 % NaCl	~ 3.5 % NaCl
SCC 저항	≤ 60 ℃	≤ 80 ℃
크리프 서비스 한도	≤ 300 ℃	≤ 350 ℃
콜드 작업 한도	30 % 두께 감소	50 % 두께 감소
용접 열 입력	0.5–1.5 kj/mm (피하다 > 2.0)	1.0–2.5 kj/mm
솔루션 어닐링	1 020 ° C × 15–30 분 → 물 담금질	1 100 ° C × 10–20 분 → 물 또는 공기 담금질
비용 지수	1.0 (베이스)	~ 1.4 (≈ 40 % 프리미엄)

주요 테이크 아웃:

1. 힘 대. 부식: S32205는 더 높은 항복 강도를 제공합니다 (≈ 450 MPa) 그리고 인성이 우수하다, 부하 부품에 이상적입니다.
   하지만, 그 구덩이 저항 (나무 ≈ 35) 염화물 서비스를 ~로 제한합니다 0.8 % NaCl.
2. 우수한 내식성: S31254의 상승 된 Mo 및 N 부스트 Pren은 ≈로 ≈입니다 49, 해수를 허용합니다 (3.5 % NaCl) SCC에 저항합니다 80 ℃, a 40 % 더 높은 재료 비용.
3. 제작 용이성: 완전 오스테 나이트 S31254는 더 깊은 차가운 작업을 지원합니다 (50 % 절감) 그리고 더 넓은 용접 창 (최대 2.5 KJ/mm),
   이중 등급은 위상 균형을 유지하기 위해 더 정확한 열 입력이 필요합니다..
4. 열 안정성: 적당히 높은 온도에서 S31254를 실행할 수 있습니다 (최대 350 ℃) 노화 위험없이, S32205는 약 최대 안정적인 상태로 유지됩니다 300 ℃.

11. 결론

S32205 및 S31254는 각각 뚜렷한 이점을 제공합니다. 그들의 화학을 이해함으로써, 미세 구조, 기계적 행동, 부식 성능, 제작 뉘앙스, 열처리 창, 엔지니어는 정보를 제공 할 수 있습니다, 권위있는 결정.

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자주 묻는 질문

S32205 대 S31254 사이의 선택에 적용되는 주요 요인?

실제로, 엔지니어 무게 강도 대 부식 저항. S32205는 더 높은 항복 강도를 제공합니다 (~ 450 MPa) 저렴한 비용으로,

S31254는 우수한 피팅 저항을 제공합니다 (나무 ≈ 49) 그리고 염화물 -SCC 내성 80 ℃.

S32205보다 콜드 형식 S31254를 더 적극적으로 할 수 있습니까??

예. S31254의 완전히 오스테 나이트 구조는 최대 지원됩니다 50% 두께 감소, 반면 S32205 작업장은 더 빠르며 일반적으로 냉의 감소를 제한합니다. 30% 균열을 피하기 위해.

이 등급에 적용되는 용접 예방 조치?

S32205의 경우, 간에 열 입력을 유지하십시오 0.5–1.5 kj/mm 그리고 솔루션 어닐링을 수행하십시오 1 020 이중 균형을 복원하기 위해 ° C.

대조적으로, S31254 허용합니다 1.0–2.5 kj/mm 그리고 a 1 100 ° C 질화물을 재조산하기위한 용액 - 해부.

Sour -Gas 환경에서 어떤 합금이 더 잘 수행되는지?

HATS 서비스에서, S31254는 황화물 응력 크래킹에 거의 방지합니다 5 술집, S32205는 위의 SSC 감수성을 보여줍니다 1 술집.

그러므로, 254 SMO는 종종 Sour-Gas 응용 프로그램에 선호되는 선택이됩니다.