S31254 roestvrij staal VS. S32205 roestvrij staal

1. Invoering

Corrosiebestendige legeringen ondersteunen kritieke infrastructuur-van offshore-platforms tot chemische verwerkingsinstallaties.

Naarmate serviceomgevingen agressiever worden, Het selecteren van de juiste roestvrije kwaliteit is van vitaal belang.

In het bijzonder, dubbelzijdig 2205 (VS S32205) en super-austenitisch 254 Wij (VS S31254) Leadrollen bezetten waar chloride, Zure of zure-gasaanval bedreigt de integriteit van de activa.

Vervolgens, Dit artikel levert een professional, Gegevensgestuurde vergelijking van roestvrij staal S32205 versus S31254,

gestructureerd om ingenieurs en specificaties te begeleiden door chemie, microstructuur, mechanische prestaties, corrosiegedrag, verzinsel, warmtebehandeling, toepassingen, en relevante normen.

2. Chemische samenstelling & Microstructuur

Element	S32205 (2205)	S31254 (254 Wij)
Cr	22.0–23,0 gew.%	20.0–22.0 gew.%
In	4.5–6,5 gew.%	17.0–19,0 gew.%
ma	2.5–3,5 gew.%	6.0–7,0 gew.%
N	0.08–0,20 gew.%	0.24–0,32 gew.%
Cu	0.50 maximaal	-
Mn	2.00 maximaal	2.00 maximaal
En	1.00 maximaal	1.00 maximaal
C	0.03 maximaal	0.02 maximaal

Verder, S32205 vertoont een ruwweg 50/50 ferriet - austeniet duplex microstructuur, die hoge kracht en goede taaiheid verleent.

In tegenstelling, S31254 vormt een volledig austenitische matrix gestabiliseerd door zijn hoge nikkel (≈18 gew.%) en stikstof (tot 0.32 wt%).

Als resultaat, Korrelgroottes in S31254 blijven de neiging uniform te blijven onder warmte, Terwijl de dubbele fasen van 2205 zich verzetten tegen gelokaliseerde vervorming.

Bovendien, S31254's verhoogde molybdeen- en stikstofboost-inclusiecontrole en onderdrukken de vorming van de sigma-fase, Verbetering van de langetermijncorrosieweerstand.

3. Mechanische eigenschappen Vergelijking

Eigendom	S32205	S31254
Opbrengststerkte (RP0.2)	~ 450 MPa	~ 300 MPa
Treksterkte (RM)	~ 650 MPa	~ 650 MPa
Verlenging (A%)	≥25 %	≥40 %
Vermindering van het gebied (Z%)	≥50 %	≥60 %
Impactsterkte (Charpy V)	≥150 j @–40 ° C	≥100 j @–20 ° C
Kruipweerstand	Tot 300 ° C -service	Tot 350 ° C -service

Bij kamertemperatuur, S32205 levert een superieure opbrengststerkte - goed 450 MPA versus S31254's 300 MPA - bedankt tot zijn duplex -fase -verharding.

Hoe dan ook, Beide legeringen bereiken vergelijkbare treksterkten (~ 650 MPa). In aanvulling, S31254 heeft een hogere ductiliteit (40 % verlenging) en vermindering van het gebied (60 %), die diepe tekening en complexe vorming vergemakkelijken.

Bij het werken bij verhoogde temperaturen, S31254 onderhoudt kruipweerstand tot 350 °C, Terwijl S32205 meestal de service beperkt tot rond 300 °C.

Eindelijk, Vermoeidheidstests in chloride -omgevingen onthullen vergelijkbare S - N -curven, Hoewel S31254 een lichte rand vertoont in vermoeidheid met hoge cyclus vanwege de homogene austenitische matrix.

4. Corrosieweerstand van S32205 versus. S31254

Corrosiemodus	S32205 (Hout ≈ 35)	S31254 (Hout ≈ 49)
Pitten	Chloridedrempel ~ 0,8 gew.% NaCl	~ 3,5 gew.% NaCl
Spleet	Gematigd	Uitstekend
Chloride SCC	50–60 ° C	70–80 ° C
Algemene zure corrosie (H₂so₄)	~ 10 mm/jaar @ 20 °C	~ 2 mm/jaar @ 20 °C
Oxiderende zuren (Hno₃)	Goed	Superieur
Sulfide SCC (SSC)	Risico bij H₂s > 1 bar	Minimaal tot 5 bar h₂s

Omdat Pren (Pitting Resistance Equivalent Number = Cr + 3.3 ma + 16 N) correleert met weerstand van gelokaliseerde corrosie, S31254 (Hout ≈ 49) Outpresteert S32205 (Hout ≈ 35).

Vervolgens, S31254 verdraagt ​​de chloridegehalte tot 3.5 gew.% Bij omgevingstemperatuur zonder putten, terwijl 2205 duikt rond 0.8 wt%.

Bovendien, S31254 bestand is tegen chloride stress-corrosie kraken (SCC) tot 80 °C, vergeleken met 60 ° C voor S32205.

In aanvulling, agressieve reducerende zuren (bijv., 10 wt% h₂so₄) Corrode S32205 op ~ 10 mm/jaar, maar slechts ~ 2 mm/jaar valt S31254 aan onder dezelfde omstandigheden.

Eindelijk, Sour-GAS-tests onthullen de superieure prestaties van S31254 in H₂S-service tot 5 bar, Terwijl S32205 SSC -gevoeligheid hierboven toont 1 bar.

5. Fabricage & Lasbaarheid van S32205 vs. S31254

Aspect	S32205	S31254
Koud werk	Tot 30% diktevermindering	Tot 50%
Min. Buigstraal	3 × dikte (duplexbeperkingen)	2 × dikte
Laswarmte -invoer	0.5–1,5 kJ/mm; Risico op Sigma -fase als >2	1.0–2.5 kJ/mm; gehandhaafd Austenite verzet zich te kraken
Post-lag gloeien	1020 ° C × 30 min	1100 ° C × 15 min
Bewerkbaarheid	40 – 50 % van 304 SS; Gereedschapslijtage Matig	30 – 40 % van 304 SS; gereedschapslijtage hoger

In de praktijk, S31254 verdraagt ​​ernstiger koud werken - tot 50 % Gebiedsreductie - Dankzij zijn austenitische ductiliteit, Terwijl S32205 werk-harden sneller, beperkende reductie tot 30 %.

Tijdens het buigen, ingenieurs behouden een minimale straal van 3 × dikte voor 2205 Om ferriet kraken te voorkomen; in tegenstelling, S31254 staat strengere bochten toe bij 2 × dikte.

Lassen 2205 Vereist warmte -ingangen tussen 0.5 En 1.5 KJ/mm om het duplex -evenwicht te behouden; overmatige hitte (>2 KJ/mm) risico's sigma-fase vorming.

In de tussentijd, 254 Smo's volledig austenitische structuur tolereert tot 2.5 kj/mm zonder te kraken.

Na lassen, 2205 Voordelen van het gloeien van oplossingen bij 1020 ° C voor 30 notulen, Terwijl S31254 vraagt ​​om 1100 ° C voor 15 Minuten om nitriden opnieuw op te lossen.

Eindelijk, Machiniteitstests rangschikken S32205 op 40-50% van 304 SS's materiaalverwijderingspercentage, Terwijl S31254 iets langzamer loopt (30–40%) en versnelt gereedschapslijtage vanwege het hoge MO -gehalte.

6. Vergelijking van methoden voor warmtebehandeling

Behandeling	S32205	S31254
Oplossing gloeien	1020 ° C × 15–30 min → Water blus	1100 ° C × 10–20 min → water- of lucht blus
Stressverlichting	600–650 ° C × 1 H	650–700 ° C × 1 H
Veroudering	Vermijd hierboven 300 °C (σ-fase risico)	Stabiel tot 400 °C; Beperkte veroudering

Om de optimale duplexbalans in S32205 te herstellen na het vormen of lassen, Metallurgisten voeren oplossingsgloei uit bij 1020 ° C gedurende 15-30 minuten, gevolgd door een waterblus.

In tegenstelling, S31254 vereist een hogere oplossing-jareale temperatuur van 1100 ° C gedurende 10-20 minuten, met water of luchtverblandend om zijn austenitische structuur te behouden.

Wanneer stressverlichting nodig is (bijv., Na zware fabricage), 2205 vereist 600-650 ° C gedurende een uur, terwijl S31254 650 - 700 ° C verdraagt ​​zonder nadelige faseveranderingen.

Eindelijk, Verouderingsstudies tonen aan dat S32205 een schadelijke sigma -fase kan vormen als deze hierboven wordt gehouden 300 ° C gedurende langere periodes, Terwijl S31254 tot stabiel blijft 400 °C, het verminderen van de behoefte aan stress-reliëfcycli bij lage temperatuur.

7. Industrieaanvragen van S32205 vs. S31254

Petrochemisch & Offshore-platforms:

Ingenieurs specificeren S32205 voor jassen en topsides wanneer matige blootstelling aan chloride en materie met hoge sterkte.

Echter, Platforms die worden geconfronteerd.

Ontziltingsinstallaties & Zeewaterafhandeling:

In membranen en leidingen van omgekeerde osmose, S31254’s PREN (~ 49) Vervoert continu contact met zeewater (3.5 wt% NaCl), Terwijl S32205 (Hout ~ 35) Functies het beste in feedwaterstadia met lager zoutgehalte.

Chemische verwerkingsapparatuur:

Warmtewisselaars hanteren hete h₂so₄ (10–20 gew.%) begunstigen S31254 voor zijn lage corrosiesnelheden (~ 2 mm/jaar).

Omgekeerd, S32205 past minder agressieve diensten - zoals pekelkoelers - waar de hogere sterkte de wanddikte vermindert.

Real-world prestaties:

Een retrofit van een Noordzee -platform vervangen verouderd 2205 riskers met 254 Wij, putreparaties doorsnijden door 80%.

In de tussentijd, Een petrochemische fabriek meldt vijf jaar probleemloze service in 3 % HCl met duplex 2205 condensatoren.

8. Referentienormen

• ASTM A240/A240M: “Standaardspecificatie voor chroom- en chroom-nickel roestvrijstalen plaat, Laken, en strip voor drukvaten en voor algemene toepassingen ”
• ASTM A182/A182M: “Standaardspecificatie voor vervalste of opgerolde legering- en roestvrijstalen buisflenzen, Gesmede fittingen, en kleppen en onderdelen voor service op hoge temperatuur ”
• UNS -benamingen: S32205 (dubbelzijdig 2205), S31254 (254 Wij)
• Geboren MR0175/ISO 15156: "Materialen voor gebruik in H₂S-bevattende omgevingen in olie- en gasproductie"

9. Gelijkwaardige cijfers

Hieronder is een samengestelde lijst met gemeenschappelijke internationale equivalenten voor UNS S32205 (Dubbelzijdig 2205) en UNS S31254 (254 Wij), het faciliteren van kruisverwijzing tussen grote normen lichamen.

Opmerkingen over equivalenten

• DIN -aanduiding-Bijvoorbeeld, "1.4462" voor 2205 - verschijnt naast het chemische symbool van het staal (X2CrNiMoN22-5-3), Waar "22-5-3" nominale CR-Ni-N-niveaus aangeeft.
• AFNOR (Frans) cijfers gebruiken een z-prefix: "Z3CN22-05-03" weerspiegelt 2205's 22 % Cr, 5 % In, 3 % ma.
• HIJ (Japanse) En Gost (Russisch) Benamingen weerspiegelen nationale nummeringssystemen; De bijgevoegde "L" in SUS329J4L duidt op lage temperatuur impact taaiheidseisen.
• Chinese Grades - 0CR22NI5MO3N en 0CR25NI20MO3CUN - Lijn nauw op de composities van UNS, koolstof opgeven (0), chroom, nikkel, molybdeen- en stikstofgehalte.

10. Uitgebreide vergelijking van S32205 vs. S31254

Om alle belangrijke verschillen in scherpe verlichting te brengen, De onderstaande tabel vat de chemie samen, prestatie, Fabricage- en kostenstatistieken voor UNS S32205 (Dubbelzijdig 2205) en UNS S31254 (254 Wij).

Criterium	S32205 (Dubbelzijdig 2205)	S31254 (254 Wij)
Fasestructuur	~ 50 % ferriet / 50 % austeniet	100 % austenitisch
Cr - ni - mo - n chemie	22 % Cr, 5 % In, 3 % ma, 0.14 % N	20 % Cr, 18 % In, 6.5 % ma, 0.28 % N
Hout	≈ 35	≈ 49
Opbrengststerkte	450 MPa	300 MPa
Treksterkte	650 MPa	650 MPa
Verlenging	25 %	40 %
Charpy taaiheid	≥ 150 J @ –40 ° C	≥ 100 J @ –20 ° C
Putdrempel	~ 0.8 % NaCl	~ 3.5 % NaCl
SCC -weerstand	≤ 60 °C	≤ 80 °C
Creep Service Limit	≤ 300 °C	≤ 350 °C
Koud-werklimiet	30 % diktevermindering	50 % diktevermindering
Laswarmte -invoer	0.5–1,5 kJ/mm (voorkomen > 2.0)	1.0–2.5 kJ/mm
Oplossing Verlichting	1 020 ° C × 15–30 min → Water blus	1 100 ° C × 10–20 min → water- of lucht blus
Kostenindex	1.0 (baseren)	~ 1.4 (≈ 40 % premie)

Belangrijke afhaalrestaurants:

1. Kracht vs. Corrosie: S32205 levert een hogere opbrengststerkte (≈ 450 MPa) en uitstekende taaiheid, waardoor het ideaal is voor dragende onderdelen.
   Echter, zijn putweerstand (Hout ≈ 35) beperkt chlorideservice tot ~ 0.8 % NaCl.
2. Superieure corrosiebestendigheid: S31254's verhoogde Mo- en N boost Pren tot ≈ 49, Zeewater tolereren (3.5 % NaCl) en verzetten tegen SCC naar 80 °C, zij het op een 40 % hogere materiaalkosten.
3. Fabricagegemak: De volledig Austenitic S31254 ondersteunt dieper koud werken (50 % afname) en bredere lasvensters (tot 2.5 KJ/mm),
   Terwijl de duplex -grade meer precieze warmte -invoer vereist om zijn fasebalans te behouden.
4. Thermische stabiliteit: U kunt S31254 uitvoeren bij matig hogere temperaturen (tot 350 °C) zonder ouder wordende risico's, Terwijl S32205 tot ongeveer stabiel blijft 300 °C.

11. Conclusies

S32205 en S31254 leveren elk verschillende voordelen. Door hun chemie te begrijpen, microstructuur, mechanisch gedrag, corrosieprestaties, Fabricage nuances, en warmtebehandelingsvensters, Ingenieurs kunnen geïnformeerd maken, gezaghebbende beslissingen.

DEZE is de perfecte keuze voor uw productiebehoeften als u van hoge kwaliteit nodig is roestvrij staal gietstukken.

Neem vandaag nog contact met ons op!

 

Veelgestelde vragen

Welke primaire factoren de keuze zijn tussen S32205 versus S31254?

In de praktijk, ingenieurs wegen Sterkte versus corrosieweerstand. S32205 levert een hogere opbrengststerkte (~ 450 MPa) tegen lagere kosten,

Terwijl S31254 superieure putweerstand biedt (Hout ≈ 49) en chloride-SCC-weerstand tegen 80 °C.

Kan ik S31254 agressiever cold-vorming dan S32205?

Ja. De volledig austenitische structuur van S31254 ondersteunt 50% diktevermindering, Terwijl S32205 werk-harden sneller werk en meestal de koude reductie beperkt 30% Om te voorkomen dat barsten.

Welke lasvoorzorgsmaatregelen van toepassing zijn op deze cijfers?

Voor S32205, Houd de warmte -invoer tussen 0.5–1,5 kJ/mm en verricht oplossing bij 1 020 ° C om de duplexbalans te herstellen.

In tegenstelling, S31254 verdraagt 1.0–2.5 kJ/mm en roept op tot een 1 100 ° C oplossing -analeal om nitriden opnieuw op te lossen.

Welke legering presteert beter in sour -gas omgevingen?

In H₂s Service, S31254 verzet zich tegen sulfide-stress-cracking tot ongeveer 5 bar, Terwijl S32205 SSC -gevoeligheid hierboven toont 1 bar.

Daarom, 254 SMO wordt vaak de voorkeurskeuze voor sour-gas-toepassingen.