導入
二相 2205 ステンレス鋼 (フェライト系とオーステナイト系の両方) は、良好な耐食性と強度が必要な用途に広く使用されています。S31803 グレードのステンレス鋼は多くの改良を経て UNS S32205 となり、1996 年に承認されました。このグレードはより高い耐食性を備えています。
300°C を超える温度では、このグレードの脆性微小構成要素は析出を起こし、-50°C 未満の温度では微構成要素は延性から脆性への転移を起こします。したがって、このグレードのステンレス鋼はこれらの温度での使用には適していません。
主要なプロパティ
ステンレス鋼 – グレード 2205 二相鋼 (UNS S32205)
以下の表に記載されている特性は、ASTM A240 または A240M のプレート、シート、コイルなどの平坦な圧延製品に関するものです。これらは、バーやパイプなどの他の製品では均一ではない場合があります。
構成
ステンレス鋼 – グレード 2205 二相鋼 (UNS S32205)
表 1 に、グレード 2205 二相ステンレス鋼の組成範囲を示します。
表1- 2205 グレードのステンレス鋼の組成範囲
| 学年 | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N | |
| 2205 (S31803) | 分 マックス | - 0.030 | - 2.00 | - 1.00 | - 0.030 | - 0.020 | 21.0 23.0 | 2.5 3.5 | 4.5 6.5 | 0.08 0.20 |
| 2205 (S32205) | 分 マックス | - 0.030 | - 2.00 | - 1.00 | - 0.030 | - 0.020 | 22.0 23.0 | 3.0 3.5 | 4.5 6.5 | 0.14 0.20 |
機械的性質
グレード 2205 ステンレス鋼の典型的な機械的特性を以下の表に示します。グレード S31803 は、S32205 と同様の機械的特性を持っています。
表2- 2205 グレードのステンレス鋼の機械的特性
| 学年 | 引張強度 | 降伏強さ | 伸長 | 硬度 | |
| ロックウェル C (HR C) | ブリネル (HB)) | ||||
| 2205 | 621 | 448 | 25 | 最大31個 | 最大293 |
物理的特性
ステンレス鋼 – グレード 2205 二相鋼 (UNS S32205)
グレード 2205 ステンレス鋼の物理的特性を以下の表に示します。グレード S31803 は、S32205 と同様の物理的特性を持っています。
表3– 2205 グレードのステンレス鋼の物理的特性
| 学年 | 密度 | 弾性のある (GPa) | 平均熱係数 | 熱の | 特定の (J/kg.K) | 電気 | |||
| 0～100℃ | 0～315℃ | 0～538℃ | 100℃で | 500℃で | |||||
| 2205 | 7800 | 190 | 13.7 | 14.2 | - | 19 | - | 418 | 850 |
グレード仕様比較
ステンレス鋼 – グレード 2205 二相鋼 (UNS S32205)
表 4 に、2205 ステンレス鋼のグレードの比較を示します。値は機能的に類似した材料の比較です。元の仕様から正確に同等のものが得られる場合があります。
表4-2205 グレードのステンレス鋼のグレード仕様の比較
| 学年 | UNS | オールドブリティッシュ | ユーロノーム | スウェーデンの SS | 日本語 JIS | ||
| BS | En | No | 名前 | ||||
| 2205 | S31803 / S32205 | 318S13 | - | 1.4462 | X2CrNiMoN22-5-3 | 2377 | SUS329J3L |
考えられる代替グレード
以下に、2205 の代わりに選択できる代替グレードのリストを示します。
表5-2205 グレードのステンレス鋼のグレード仕様の比較
| 学年 | グレードを選んだ理由 |
| 904L | 同等の耐食性と低い強度を備えた、より優れた成形性が必要です。 |
| UR52N+ | 高温海水に対する耐性など、高い耐腐食性が必要です。 |
| 6%Mo | より高い耐食性が必要ですが、強度は低くなり、成形性は向上します。 |
| 316L | 2205のような高い耐食性と強度は必要ありません。316Lの方がコストが安いです。 |
耐食性
グレード 2205 ステンレス鋼は、グレード 316 よりもはるかに高い優れた耐食性を示します。粒界、隙間、孔食などの局所的な腐食タイプに耐性があります。このタイプのステンレス鋼の CPT は約 35°C です。このグレードは、150°C の温度での塩化物応力腐食割れ (SCC) に対して耐性があります。グレード 2205 ステンレス鋼は、特に早期故障環境や海洋環境において、オーステナイトグレードの代替品として適しています。
耐熱性
グレード 2205 の高い耐酸化性は、300°C を超えると脆化して損なわれます。この脆化は完全溶体化焼鈍処理によって修正できます。このグレードは 300°C 未満の温度で良好に性能を発揮します。
熱処理
このグレードに最適な熱処理は、1020 ～ 1100°C での溶体化処理 (焼きなまし) とその後の急速冷却です。グレード 2205 は加工硬化できますが、熱による硬化はできません。
溶接
過剰なフェライトをもたらす溶加材を使用しない溶接を除き、ほとんどの標準的な溶接方法がこのグレードに適しています。AS 1554.6 は、溶着金属が適切なバランスのとれた二相構造を持つように、2209 ロッドまたは電極を使用した 2205 の溶接を事前に認定しています。
シールドガスに窒素を追加すると、適切なオーステナイトが構造に確実に追加されます。入熱は低いレベルに維持する必要があり、前熱や後熱の使用は避けなければなりません。このグレードの熱膨張係数は低いです。したがって、歪みと応力はオーステナイトグレードよりも小さくなります。
機械加工
この材種は強度が高いため、被削性は低くなります。切削速度はグレード 304 よりも約 20% 低くなります。
製作
このグレードの製造は強度にも影響されます。このグレードの曲げ成形には、より大きな能力の設備が必要です。グレード 2205 の延性はオーステナイトグレードよりも低くなります。したがって、このグレードでは冷間圧造はできません。この材種で冷間圧造を行うには、中間焼鈍を行う必要があります。
アプリケーション
二相鋼グレード 2205 の典型的な用途のいくつかを以下に示します。
- 石油とガスの探査
- 加工設備
- 輸送、保管、化学処理
- 高塩化物および海洋環境
- 抄紙機、酒タンク、パルプおよび紙蒸解釜
投稿日時: 2023 年 3 月 11 日