S32205 против 2205: понимание соглашения о двойном наименовании и обновления химического состава

В чем фактическая разница между S32205 и 2205?

«2205» — коммерческое название; «S32205» — это конкретное, строгое-обозначение UNS, которое должно указываться в четко-заказе на поставку.Эти два термина не являются конкурирующими оценками -S32205это современная версия с верхним-композицией того же семейства дуплексов, которая долгое время продавалась под названием 2205. Существует путаница в названиях, поскольку торговое название никогда не менялось, пока базовая спецификация была пересмотрена.

Дуплексная нержавеющая сталь - с аустенитной-ферритной микроструктурой примерно 50/50 - продавалась под торговым названием "2205", что отражает номинальное содержание в ней 22 % хрома и 5 % никеля. Когда ASTM впервые стандартизировал химический состав в ASTM A240 в 1982 году, ему было присвоено обозначение S31803 в Единой системе нумерации (UNS). На протяжении почти двух десятилетий «2205» и «S31803» были взаимозаменяемыми терминами для одного и того же материала.

Ситуация изменилась в 2000 году. Заводы, использующие процесс очистки AOD (аргон-кислородное обезуглероживание), обнаружили, что они могут надежно достигать верхнего предела диапазона состава S31803 -, особенно азота, который ранее рассматривался как фоновый элемент, а не как контролируемая добавка. ASTM формализовало этот более строгий, более эффективный-химический состав как отдельное обозначение UNS S32205 в рамках ASTM A240. Торговое название «2205» у обоих осталось прежним; базовая химическая спецификация этого не сделала.

Почему для одного торгового наименования существуют два номера UNS?

Два номера UNS существуют, потому что отрасли нужен был способ сертифицировать материал по верхнему, -азотному концу диапазона дуплексных составов, не отказываясь при этом от исходной, более широкой спецификации.S31803 остается действительным и находится в производстве; S32205 — это его разновидность с более узким и более высоким-окном сплава.

Практическим фактором была коррозионная устойчивость. Стойкость к питтинговой коррозии в дуплексной нержавеющей стали в основном определяется содержанием хрома, молибдена и азота, которое выражается через эквивалентное число питтинговой устойчивости (PREN=%Cr + 3.3 × %Mo + 16 × %N). Поскольку S31803 допускал довольно широкий диапазон содержания азота (0,08–0,20%), две плавки, сертифицированные по одинаковым спецификациям, могли показывать заметно разные значения PREN. Покупатели, которым требовались гарантированные-высокие эксплуатационные характеристики - в морских и морских условиях, а также услуги по обработке тяжелых химических веществ--, не имели договорной возможности требовать максимальную комплектацию.

UNS S32205 закрыл этот пробел. Он полностью находится внутри оболочки S31803, но сужает критические элементы вверх, поэтому тепло, сертифицированное по S32205, автоматически соответствует и S31803. Обратное не гарантировано: материал, сертифицированный только по S31803, может законно находиться в нижней части диапазона и не обязательно будет соответствовать S32205. Вот почему S32205 часто называют «двойной-сертифицированной» или «модернизированной» маркой, а не отдельным семейством сплавов.

Какие изменения химического состава определяют обновление S32205?

Определяющим изменением является азот: минимальное содержание ASTM A240 было увеличено с 0,08% (S31803) до 0,14% (S32205), при этом минимальные значения содержания хрома и молибдена также были повышены.Любой другой элемент - углерод, марганец, фосфор, сера, кремний и никель - имеет одинаковые пределы в обоих обозначениях.

Источник: ASTM A240/A240M, текущая редакция; Диапазоны составов указаны для UNS S31803 и UNS S32205.

Численно различия выглядят небольшими. С металлургической точки зрения это не так. Азот примерно в пять раз более эффективен на единицу веса для повышения PREN, чем хром, а межузельный азот также укрепляет аустенитную фазу и замедляет выделение охрупчивающих интерметаллических фаз во время сварки. Повышение минимального уровня азота на 0,06 процентного пункта дает больший эффект для защиты от коррозии, чем увеличение содержания хрома на 1 пункт само по себе.

Насколько обновление состава улучшает коррозионную стойкость?

Более строгий химический состав S32205 повышает практический минимум PREN примерно с 32–33 до 35, что является пороговым значением, широко используемым для определения материала как надежно устойчивого к морской воде и хлорид-содержащим технологическим потокам.S31803 может достичь того же PREN в верхней части своего диапазона, но S32205 гарантирует это.

Источник: PREN рассчитан для PREN=%Cr + 3.3(%Mo) + 16(%N) из пределов состава ASTM A240; Диапазоны CPT являются репрезентативными опубликованными значениями и зависят от качества поверхности и метода испытаний (ASTM G48).

PREN — это инструмент проверки, а не сертификационное значение. - ASTM A240 само по себе не налагает минимальных требований PREN ни для одного из обозначений. Число PREN больше или равное 35, которое обычно ассоциируется с S32205, является отраслевым правилом, которое следует из расчета PREN при минимальных пределах состава, указанных в обозначении, и именно поэтому во многих отчетах о заводских испытаниях для материала S32205 вместе с химическим анализом указывается расчетное значение PREN. Для эксплуатации в морской воде, рассоле или других агрессивных хлоридных средах указание S32205 - и требование расчета PREN на MTR - является более оправданной инженерной позицией, чем указание только "2205" или "S31803".

Отличаются ли S32205 и S31803 механическими свойствами?

Нет - ASTM A240 назначает обоим обозначениям одинаковые минимальные требования к механическим свойствам.Минимальные значения предела прочности, предела текучести, относительного удлинения и твердости идентичны; модернизация химическая, а не механическая.

Источник: Требования к механическим свойствам ASTM A240/A240M, пластина/лист/полоса, действующая редакция.

Поскольку механические минимумы являются общими, инженер-конструктор, определяющий толщину стенки или несущую способность конструкции, не увидит разницы между двумя обозначениями на бумаге. Это различие проявляется только в расчетах-допусков на коррозию и-срока службы-, а именно там, где воздействие хлоридов- и морское применение являются наиболее чувствительными.

Какие стандарты и формы продукции ссылаются на S32205 и S31803?

Оба обозначения признаются во всем семействе стандартов форм-дуплексных изделий, а S32205 имеет идентичное обозначение поковки F60 наряду с F51 S31803.В специфицирующих документах должен указываться номер UNS, а не просто «2205», чтобы избежать двусмысленности между ними.

Источник: ASTM A182, A240, A276, A479, A789, A790 (текущие редакции); ЕН 10088-3; NACE MR0175/ISO 15156-3.

Можно ли заменить S31803, если спецификация требует S32205?

Нет, не без технической проверки. - S31803 не удовлетворяет автоматически выноске S32205, хотя обратная замена всегда допустима.Считать эти два материала взаимозаменяемыми в заказе на поставку — самая распространенная ошибка в спецификации, касающаяся этого семейства марок.

Поскольку окно состава S32205 полностью находится в более широком диапазоне S31803, любая плавка, соответствующая S32205, также соответствует S31803 по определению, и заводы обычно дважды сертифицируют пластину, трубу и пруток по обоим номерам UNS в одном отчете об испытаниях прокатного стана. Обратное неверно: плавка, сертифицированная только по S31803, может быть произведена в нижней части диапазона азота и молибдена и не будет иметь сертификат S32205, даже если она продается как «2205».

Для групп по закупкам практическая гарантия проста: запросите отчет о заводских испытаниях и подтвердите, что заявленный химический состав соответствует ограничениям S32205, или требуйте двойную-сертификацию («S31803/S32205») для заказа на поставку и MTR, вместо того, чтобы принимать «2205» как отдельное-описание.

Какое обозначение следует указать для вашего проекта?

Укажите S32205, если в работе используется морская вода, рассол или другая среда, содержащая хлориды-, где важен запас на коррозию; S31803 остается экономичным,-соответствующим нормам выбором для менее агрессивных общих технологических процессов и структурных дуплексных применений.В случае сомнений выбор S32205 требует небольших дополнительных затрат и полностью устраняет риск-изменчивости состава.

Системы охлаждения морской воды, морские верхние строения и оборудование для опреснения → укажите S32205 и запросите рассчитанный PREN на MTR.

Оборудование для отбеливания целлюлозы и бумаги, подвергающееся воздействию хлорид-содержащих растворов → укажите S32205.

Общая химическая обработка, строительство-сосудов и сосудов под давлением без серьезного воздействия хлоридов → S31803, как правило, подходит и может предложить немного лучшую доступность или цену.

Работа в кислой среде согласно NACE MR0175/ISO 15156-3 → допускается любое обозначение, но твердость и PREN следует проверять для каждой плавки независимо от того, какой номер UNS указан.

Любая спецификация, в которой упоминается только торговое название «2205» → замените ее конкретным номером UNS (S31803 или S32205), чтобы устранить двусмысленность для завода и инспектора.

На практике большая часть мирового производства дуплексных листов, труб и поковок сегодня уже соответствует ограничениям S32205, поскольку заводы, производящие продукцию в верхнем пределе диапазона, получают возможность сертифицировать оба обозначения. Покупатели, которые настаивают на конкретном номере UNS, а не на общем торговом наименовании «2205», просто делают существующую производственную реальность обязательной по контракту.

Часто задаваемые вопросы

Вопрос: S32205 — это совершенно другой сплав, чем 2205?

A: Номер S32205 — это современное, усиленное- обозначение UNS для того же семейства дуплексных нержавеющих сталей, которые уже давно продаются под торговым названием "2205". Это не отдельный сплав.

Вопрос: S32205 — это то же самое, что S31803?

A: Они тесно связаны, но не идентичны. S32205 имеет более высокое минимальное содержание хрома, молибдена и особенно азота, чем S31803, что придает ему более стабильное и более высокое сопротивление точечной коррозии. S32205 всегда соответствует спецификации S31803; S31803 не всегда соответствует S32205.

Вопрос: Почему был создан UNS S32205, если S31803 уже существовал?

A: Заводы, использующие AOD-рафинирование, могут стабильно производить дуплексную нержавеющую сталь с верхним пределом диапазона состава S31803, особенно по азоту. В 2000 году ASTM официально закрепило этот верхний предел в качестве отдельного обозначения, чтобы покупатели, которым необходимы гарантированные высокие-коррозионные характеристики, могли указать его напрямую.

Вопрос: S32205 стоит дороже, чем S31803?

A: Любая разница в цене обычно незначительна, поскольку большая часть текущего производства дуплексных устройств уже ориентирована на окно композиции S32205, обеспечивающее двойную сертификацию. Более значимым фактором затрат является общая стоимость владения: гарантированный более высокий PREN может продлить срок службы в хлоридных средах.

Вопрос: Каков минимальный PREN для S32205?

A: ASTM A240 не устанавливает требования PREN напрямую, но расчет PREN (%Cr + 3.3%Mo + 16%N) при минимальных пределах состава S32205 дает примерно 35, это цифра, которую обычно приводит промышленность и которую заводы часто сообщают в отчете о заводских испытаниях.

Вопрос: Какое обозначение должно быть указано в моем заказе на поставку?

A: Используйте конкретный номер UNS - S31803 или S32205 -, а не общее торговое название «2205». Если воздействие хлоридов вызывает беспокойство, укажите S32205 и запросите рассчитанный PREN в отчете о заводских испытаниях.