Duplex-Edelstahl 2205Es handelt sich um einen ferritisch-austenitischen Duplex-Edelstahl. Durch präzise abgestimmte chemische Zusammensetzung und Wärmebehandlungsprozesse vereint er die Festigkeit von ferritischem Edelstahl mit den Korrosionsbeständigkeitsvorteilen von austenitischem Edelstahl. Aufgrund seiner hervorragenden Eigenschaften findet er breite Anwendung in verschiedenen Industriezweigen.
Chemische Zusammensetzung und Mikrostruktur
Die typische chemische Zusammensetzung (nach Massenanteil) von Duplex-Edelstahl 2205 ist ungefähr wie folgt:22 % Chrom (Cr), 5,5 % Nickel (Ni), 3 % Molybdän (Mo) und 0,17 % Stickstoff (N), der Rest ist Eisen (Fe).und einer geringen Anzahl gemeinsamer Elemente. Das Zusammenspiel dieser Elemente gewährleistet seine herausragende Leistung.
- Chrom und Molybdän:Sie bieten eine ausgezeichnete Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion.
- Stickstoff:Es verbessert nicht nur die Korrosionsbeständigkeit, insbesondere die Lochfraßbeständigkeit, erheblich, sondern stabilisiert auch effektiv die Austenitphase, fördert deren Bildung und erhöht die Festigkeit des Materials.
Die Bezeichnung „Duplex“ leitet sich direkt von der Mikrostruktur seines Materials ab.Ferrit (α-Phase) und Austenit (γ-Phase)Jede Phase macht etwa 50 % aus. Diese Zweiphasenstruktur ist der grundlegende Grund für viele seiner hervorragenden Eigenschaften.
Mechanische und physikalische Eigenschaften
Das herausragendste mechanische Merkmal von Duplex-Edelstahl 2205 ist seine hohe Festigkeit:
- DerZugfestigkeit(σb) ist ≥ 620 MPa, und einige Daten zeigen, dass es sogar ≥ 795 MPa erreichen kann.
- DerStreckgrenze(σ0,2) ist ≥ 450 MPa, wobei der höchste berichtete Wert ≥ 550 MPa beträgt.
- Verlängerung(δ) ≥ 25 %, einige Daten zeigen ≥ 15 %
- Härte≤ 310 HB
Seine Streckgrenze ist etwa doppelt so hoch wie die von gängigen austenitischen Edelstählen wie 304L oder 316L. Diese Eigenschaft ermöglicht es, die Wandstärke zu reduzieren und das Strukturgewicht bei der Konstruktion und Fertigung von Anlagen mit gleicher Belastung zu senken, wodurch die Herstellung kostengünstiger wird.
Hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften beträgt seine Dichte etwa 7,98 g/cm³. Im Vergleich zu austenitischem Edelstahl weist er einen niedrigeren Wärmeausdehnungskoeffizienten und eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf, was zu geringeren thermischen Spannungen und einer besseren Dimensionsstabilität unter thermischer Belastung führt.
Korrosionsbeständigkeit
Die Korrosionsbeständigkeit vonDuplex-Edelstahl 2205ist dem austenitischen Edelstahl 316L und 317L in jeder Hinsicht überlegen, was sich hauptsächlich in Folgendem zeigt:
Hervorragende Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion:Durch die zweiphasige Struktur kann die Rissausbreitung wirksam verhindert werden, wodurch das Material in chloridhaltigen Umgebungen außergewöhnlich gut funktioniert.
Hervorragende Beständigkeit gegen Lochfraß und Spaltkorrosion:Der hohe Gehalt an Chrom, Molybdän und Stickstoff führt zu einem relativ hohen Wert der Lochfraßbeständigkeit, wodurch das Material auch raueren Umgebungsbedingungen standhält.
Ausgezeichnete, gleichmäßige Korrosionsbeständigkeit:Es weist eine gute Beständigkeit gegen gleichmäßige Korrosion in verschiedenen sauren und oxidierenden Medien auf.
Wichtigste Verarbeitungs- und Herstellungspunkte
Wärmebehandlung:Eine korrekte Lösungsglühung ist entscheidend und wird typischerweise zwischen 1020 °C und 1100 °C durchgeführt, gefolgt von einer schnellen Abkühlung in Wasser. Um die Ausscheidung spröder Phasen zu verhindern, ist es wichtig, ein längeres Verweilen im Temperaturbereich von 425–980 °C (insbesondere 650–950 °C) zu vermeiden.
Schweißen:2205 weist gute Schweißbarkeit auf. Es wird empfohlen, ER2209-Schweißdraht oder E2209-Elektroden sowie die passenden Schweißzusätze zu verwenden. Beim Schweißen ist die Wärmeeinbringung zu kontrollieren, um eine zu hohe Wärmezufuhr zu vermeiden. Vor- und Nachwärmen sind in der Regel nicht erforderlich.
Kaltumformung:Aufgrund der hohen Festigkeit ist eine größere Verarbeitungskraft erforderlich, und ein größerer Rückfederungsgrad muss berücksichtigt werden.
Warmumformung:Die empfohlene Heiztemperatur liegt im Bereich von 1750 °F bis 2250 °F (ca. 954 °C – 1232 °C). Nach Abschluss des Heizvorgangs ist eine sofortige Behandlung der Lösung und eine schnelle Abkühlung erforderlich.
Hauptanwendungsgebiete
Öl- und Gasindustrie:Ausrüstung für Offshore-Plattformen, Prozesspipelines, Öl- und Gastransportpipelines.
Chemische Prozessindustrie:Druckbehälter, Lagertanks, Wärmetauscher, Reaktoren.
Meeres- und Meerwasserumwelt:Hochdruckleitungen für Meerwasserentsalzungsanlagen, Schiffskomponenten und Strukturbauteile für Offshore-Plattformen.
Energie- und Umweltschutz:Rauchgasentschwefelungsanlagen für Kraftwerke, industrielle Wasseraufbereitungsanlagen und Abwasserbehandlungsanlagen.
Andere:Kochanlagen für die Zellstoff- und Papierindustrie, pharmazeutische Anlagen für die Lebensmittelindustrie usw.
Abschluss
Duplex-Edelstahl 2205 Aufgrund seiner hohen Festigkeit und hervorragenden Korrosionsbeständigkeit, insbesondere seiner vorteilhaften Beständigkeit gegen Spannungsrisskorrosion, hat sich das Material zu einer idealen Werkstoffwahl für viele anspruchsvolle Einsatzbedingungen entwickelt. Obwohl seine Verarbeitung und Herstellung einige besondere Anforderungen stellen, hat es sich aufgrund seiner herausragenden Gesamtleistung einen unersetzlichen Platz in wichtigen Industriezweigen wie der Petrochemie, der Schifffahrt und der Energiewirtschaft gesichert.
Veröffentlichungsdatum: 25. November 2025
