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    2205雙相不銹鋼在制藥及生物技術領域的應用

    日期:2022-06-05 00:01
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    摘要:2205雙相不銹鋼的加工制作在許多方面與316L是類似的,但是仍存在一些重要差異。冷成形加工操作必須考慮到雙相不銹鋼較高的強度和較高的加工硬化特性。成形設備可能要求具備更高的負荷能力,而且在成形操作中,2205不銹鋼將會表現出比標準奧氏體不銹鋼牌號更高的回彈。2205雙相不銹鋼較高的強度使其比316L更難進行切削加工。

    2205雙相不銹鋼在制藥及生物技術領域的應用

    加工特性:2205雙相不銹鋼的加工制作在許多方面與316L是類似的,但是仍存在一些重要差異。冷成形加工操作必須考慮到雙相不銹鋼較高的強度和較高的加工硬化特性。成形設備可能要求具備更高的負荷能力,而且在成形操作中,2205不銹鋼將會表現出比標準奧氏體不銹鋼牌號更高的回彈。2205雙相不銹鋼較高的強度使其比316L更難進行切削加工。

    2205雙相不銹鋼的焊接可以采用316L不銹鋼的焊接方法。但是,必須對熱輸入量和層間溫度進行嚴格控制,以保持所希望的奧氏體-鐵素體相比例,并避免有害金屬間相的析出。焊接用氣內含有少量的氮氣有助于避免這些問題。在進行雙相不銹鋼焊接工藝評定時,常用的方法是采用鐵素體測定儀或通過金相檢驗來評估奧氏體-鐵素體比率。通常采用ASTM A 923試驗方法驗證是否存在有害金屬間相。

    推薦的焊縫填充金屬為ER2209 (UNS S39209,EN 1600),只有在焊接之后能夠進行焊縫固溶退火處理以恢復耐腐蝕性的情況下,才采用不使用填充金屬的自熔焊。進行固溶退火處理時,將部件加熱到至少1040°C的溫度,然后快速冷卻。

    雙相不銹鋼如2205的熔透性和流動性比316L不銹鋼差,所以焊接速度較慢。因為2205雙相不銹鋼熔透性差,所以需要修改接頭的形狀。2205雙相不銹鋼需要比316L不銹鋼更寬的坡口角度、更大的根部間隙和更小的鈍邊,以便獲得完全熔透的焊縫。

    25-300℃的范圍內,隨著形變溫度升高,無論是熱軋態、冷軋態還是固溶態,所研制材料的強度和延伸率都逐漸降低。原因可能是溫度升高,材料的層錯能升高,形變機制由孿生為主變為以滑移為主。4.210-4-6。310-3/速率區間,伴隨著應變速率的加快,材料的強度和延伸率都逐漸降低,可能由于應變速率提高,位錯運動受限,形變孿晶不易形成所致。金屬材料電化學工作站對材料的耐蝕性進行了測試分析顯示所研制2205不銹鋼無縫管經固溶處理后抗腐蝕性能優良,形變后抗腐蝕性能有所降低,CrNi元素的加入有助于提高抗腐蝕性能,腐蝕的力學化學效應是形變后抗腐蝕性能降低的主要原因。

    利用有限元仿真方式模擬大膨脹率膨脹管的膨脹過程,得到與在井下溫度場條件下動態拉伸試驗相近的結果。某些無線電產品中,需要使用鍍銀2205不銹鋼無縫管材料。但是對2205不銹鋼無縫管材料(零件)進行電鍍,若不作特殊處理,很難電鍍的這個問題怎么解決呢?反復作了各種試驗,總結出了如下較好的方法。2205不銹鋼無縫管經過機械加工、熱處理、焊接等工藝措施后,其表面將產生一層氧化皮。這層氧化皮,用一般黑色金屬鍍前的酸洗方法是難以除去的,這是造成難以電鍍的原因之一。2205不銹鋼管表面的氧化皮中主要含有:三氧化二鐵(Fe_2O_3),含水三氧化二鐵(Fe_2O_3mH_2O),四氧化三鐵(Fe_3O_4),三氧化二鉻(Cr_2O_3),二氧化硅(SiO_2),二氧化鈦(TiO_2)及尖晶石等氧化物。為了能夠電鍍,就必須除去這些氧化2205不銹鋼無縫管電鍍的預處理物。

    如果焊接設備允許使用填充焊絲,則采用2209填充焊絲可進行2205不銹鋼管的軌道焊接。也可以不用填充焊絲,而使用成分適當地過合金化的自耗嵌塊。表3匯總了焊接2205雙相不銹鋼管道所使用的嵌塊材料。

    雙相不銹鋼的電解拋光

    許多制藥和生物科技應用都要求與產品接觸的表面經過電解拋光處理。因此,能夠提供高質量電解拋光表面的能力就成為了一項重要的材料特性。2205雙相不銹鋼可以電解拋光至0.38微米或更高的光潔度,這樣的光潔度滿足或超過了ASME BPE標準對電解拋光表面的表面光潔度要求。盡管2205雙相不銹鋼能夠輕易滿足制藥和生物科技行業對表面光潔度的要求,但經電解拋光的2205不銹鋼表面并不像電解拋光后316L不銹鋼表面那樣光亮。這種差異是因為在電解拋光過程中,鐵素體相比奧氏體相的金屬溶解率略高。

    標準規范和質量控制標準

    很多行業和國家標準都包含了2205雙相不銹鋼。ASTM A 240標準目前列出了2205雙相不銹鋼的兩種牌號S31803S32205。S32205的鉻、鉬和氮*低含量要求稍微高一些,但仍然在S31803的化學成份范圍內。開發這個牌號的目的,是為了解決某些S31803焊縫熱影響區(HAZ)潛在的耐腐蝕性和韌性損失的問題。因此,推薦用戶指定S32205牌號。如果要求使用S31803,有些時候是因為此牌號包含在ASME標準當中,用戶應當要求所有S31803牌號的化學成份也滿足S32205牌號的成分要求,以便性能保持一致。

    陜公網安備 61010402000326號

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