S32205

S32205

S32205 (aço inoxidável duplex 2205) é um aço inoxidável duplex padrão de segunda-geração pertencente ao tipo ferrítico-austenítico. Sua composição típica é 22% Cr - 5.5% Ni - 3.2% Mo - 0.17% N - com Fe como equilíbrio (composição nominal), tornando-o uma versão melhorada do S31803. Esta liga é caracterizada por uma microestrutura-de fase dupla que consiste em aproximadamente 50% de ferrita e 50% de austenita, combinando a alta resistência e a resistência à corrosão sob tensão dos aços inoxidáveis ​​ferríticos com a excelente ductilidade e soldabilidade dos aços inoxidáveis ​​austeníticos. S32205 apresenta excelente resistência a corrosão por pites, corrosão em frestas e fissuração por corrosão sob tensão em ambientes de cloreto. Seu número equivalente de resistência à corrosão (PREN) é de aproximadamente 34-36, superando significativamente 316L (PREN ≈ 25). Comparado aos aços inoxidáveis ​​austeníticos convencionais, o S32205 tem aproximadamente o dobro da resistência ao escoamento (maior ou igual a 450 MPa vs. 316L ≈ 220 MPa), juntamente com maior condutividade térmica e menor coeficiente de expansão térmica. Amplamente utilizado em aplicações exigentes que exigem resistência e resistência à corrosão, como indústria de petróleo e gás, processamento químico, plataformas offshore, dessalinização de água do mar, trocadores de calor e tubulações de alta pressão, o S32205 é o grau mais amplamente aplicado na série de aço inoxidável duplex. Comparado ao S31803, o S32205 garante equilíbrio de fase superior e resistência à corrosão através de um controle mais rigoroso do teor de nitrogênio (0,14-0,20%) e do teor de molibdênio (3,0-3,5%). O produto está em conformidade com os padrões internacionais, incluindo ASTM A240, ASTM A789, ASTM A182 e UNS S32205.
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Parâmetros técnicos

Recursos de produtos

High-Temperature Oxidation Resistance

Excelente resistência à corrosão sob tensão por cloreto (vantagem central)

Uma das principais vantagens do S32205 é sua excelente resistência à corrosão sob tensão por cloreto (SCC) provocada por sua microestrutura duplex. Aços inoxidáveis ​​austeníticos como 304L e 316L são altamente suscetíveis à falha do SCC em ambientes contendo-cloreto sob a influência combinada de temperatura, tensão e íons cloreto. Em contraste, a estrutura duplex do S32205 fornece uma imunidade inerente ao SCC-induzido por cloreto. Os aços inoxidáveis ​​austeníticos convencionais são propensos a SCC intergranular em soluções aquosas-contendo cloreto acima de 60 graus, enquanto o S32205 exibe resistência SCC significativamente superior aos aços inoxidáveis ​​austeníticos mesmo em água clorada-de alta temperatura a 80 graus e acima. Essa característica o torna uma seleção de material ideal para aplicações onde coexistem íons cloreto e tensões, como plataformas offshore, equipamentos de processamento de petróleo e gás e fábricas de produtos químicos. A liga também está em conformidade com o padrão NACE MR0175/ISO 15156, tornando-a adequada para ambientes ácidos de petróleo e gás contendo sulfeto de hidrogênio.

High-Temperature Corrosion Resistance

Alta resistência combinada com boa ductilidade

A resistência ao escoamento do S32205 (maior ou igual a 450 MPa) é aproximadamente o dobro da do 316L, com uma resistência à tração maior ou igual a 620 MPa e um alongamento maior ou igual a 25%. Seu nível de resistência é comparável ou até mesmo superior ao de alguns aços de baixa{6}liga, enquanto sua ductilidade é muito superior à dos aços inoxidáveis ​​ferríticos. Sob resistência de projeto equivalente, o S32205 pode atingir espessura de parede mais fina e peso estrutural mais leve, reduzindo assim os custos de material e despesas de fabricação.

High Stability

Excelente resistência à corrosão por pites e fendas

O alto teor de cromo (22-23%), alto molibdênio (3,0-3,5%) e alto teor de nitrogênio (0,14-0,20%) do S32205 confere-lhe excepcional resistência à corrosão por picadas e frestas. Seu valor PREN é aproximadamente 34-36, significativamente superior ao do 316L (≈25), representando uma atualização otimizada do S31803. Em ambientes agressivos, como água do mar, soluções de cloreto e meios de cloreto ácido, o S32205 pode formar um filme passivo estável para resistir ao início e à propagação de corrosão. Sua temperatura crítica de corrosão (CPT) normalmente varia entre 25-35 graus, muito mais alta que a do 316L, permitindo uma operação confiável sem perfuração em água do mar temperada e sistemas de água de resfriamento industrial.

Good Processability

Bom desempenho de soldagem

S32205 apresenta excelentes propriedades de soldagem. Em comparação com os aços inoxidáveis ​​duplex de primeira-geração, os aços duplex-de segunda geração reduziram significativamente a sensibilidade aos ciclos térmicos de soldagem. Vários métodos de soldagem, como TIG, MIG, SMAW e SAW, podem ser usados ​​para união. Durante a soldagem, é necessário controlar a entrada de calor (recomendado 0,5-2,5 kJ/mm) e a temperatura entre passes (normalmente menor ou igual a 150 graus) para evitar a precipitação de fases intermetálicas prejudiciais (como a fase sigma). Geralmente não é necessário recozimento com solução pós-soldagem, mas recomenda-se decapagem ou passivação para restaurar a resistência à corrosão. Metais de adição correspondentes, como ER2209, são recomendados para garantir que a solda forme aproximadamente 30-50% de microestrutura de ferrita.

High-Temperature Oxidation Resistance

Boas propriedades de trabalho a quente e a frio

S32205 exibe excelentes propriedades de trabalho a quente e pode ser formado por meio de forjamento a quente, laminação a quente, extrusão a quente e outros processos de trabalho a quente dentro de uma faixa de temperatura de 950-1250 graus. O intervalo ideal de temperatura de trabalho a quente é de 1000-1150 graus. Após o trabalho a quente, é necessário tratamento em solução (aproximadamente 1020-1100 graus) para obter a melhor microestrutura duplex e propriedades mecânicas. O desempenho de trabalho a frio desta liga é superior ao dos aços inoxidáveis ​​ferríticos, permitindo flexão a frio, laminação a frio, estampagem e outras operações de conformação. No entanto, sua tendência ao endurecimento é maior do que a dos aços inoxidáveis ​​austeníticos. Recomenda-se realizar recozimento intermediário quando a deformação a frio exceder 5-10%.

Especificações Técnicas

Composição Química (ASTM A240 / UNS S32205)

 

Elemento

Requisitos padrão

Notas

Cr

22.0 - 23.0%

Elementos centrais que formam uma película de passivação densa para proporcionar resistência à corrosão; ferrita-elementos formadores

Não

4.5 - 6.5%

Os elementos estabilizadores de austenita promovem a formação de uma microestrutura duplex e aumentam a tenacidade.

Mo

3.0 - 3.5%

Melhora a resistência à corrosão por pites e frestas em aproximadamente três vezes a do cromo

N

0.14 - 0.20%

Elementos formadores-de austenita fortes, reforço de solução sólida, melhoram a resistência à corrosão por pite e o limite de escoamento

Mn

Menor ou igual a 2,0%

Desoxidante, adicionado em pequenas quantidades

Si

Menor ou igual a 1,0%

Desoxidante, estritamente controlado

C

Menor ou igual a 0,030%

Controle rigorosamente para evitar que a precipitação de carbonetos prejudique a resistência à corrosão

P

Menor ou igual a 0,030%

Elementos de impureza, estritamente controlados

S

Menor ou igual a 0,020%

Elementos de impureza, rigorosamente controlados para evitar fragilidade a quente

Fé

Quantidade restante (≈ 63,5%)

Elementos da matriz

Propriedades Físicas

 

Propriedade

Valor/intervalo

Condições de teste

Densidade

7,80g/cm³

Temperatura ambiente (20 graus)

Ponto de fusão

1300 - 1440 grau

-

Condutividade Térmica

≈ 15 W/(m·K)

Temperatura ambiente

Coeficiente de expansão térmica

(20-100 graus)

≈ 13.0 × 10⁻⁶ /K

Abaixo do aço inoxidável austenítico

Resistividade

≈ 0.85 μΩ·m

Temperatura ambiente

Módulo elástico (módulo de Young)

190 - 200 GPa

Temperatura ambiente

Razão de Poisson

0.25 - 0.29

Temperatura ambiente

Magnetismo

Ferromagnetismo

A estrutura duplex é magnética

Propriedades Mecânicas (Condição de Solução Recozida, Valor Típico, ASTM A240)

 

Propriedade

Valor típico

Especificação

Resistência à tracção

Maior ou igual a 620 MPa

ASTM A240

Força de rendimento (compensação de 0,2%)

Maior ou igual a 450 MPa

ASTM A240

Alongamento

Maior ou igual a 25%

ASTM A240

Dureza (Brucell)

293 HB (Máximo)

-

Nota: O limite de escoamento do S32205 é aproximadamente o dobro do 316L, o que pode reduzir significativamente a espessura da parede para obter leveza estrutural e otimização de custos. Comparado ao S31803, o S32205 possui faixas de conteúdo de nitrogênio e molibdênio mais rigorosas e melhor controle de equilíbrio de fases.

Comparação do número equivalente de resistência à corrosão (PREN)

 

Grau do material

PREN(Cr+3.3Mo+16N)

Resistência ao cloreto

S32205 (2205)

34 - 36

Excelente

S31803 (2205)

32 - 39

Excelente

316L

≈ 25

Em geral

S32750 (2507)

Maior ou igual a 40

Extremamente bom

Resistência à corrosão (valor típico)

 

Médio

Concentração

Temperatura

Taxa de corrosão

Avaliação

Água do mar

-

Temperatura ambiente a alta temperatura

Ignorado

Excelente

Solução de cloreto (água salgada)

-

Alta temperatura

Ignorado

Excelente

Ácido nítrico (HNO₃)

Menor ou igual a 40%

Temperatura ambiente

<0.05

Excelente

Ácido sulfúrico (H₂SO₄)

Menor ou igual a 40%

Temperatura ambiente

<0.1

Bom

Ácido clorídrico (HCl)

Baixa concentração

Temperatura ambiente

<0.1

Bom

Hidróxido de sódio (NaOH)

-

Temperatura ambiente

Ignorado

Excelente

Ácidos orgânicos (como ácido acético, ácido cítrico, etc.)

-

Temperatura ambiente

Ignorado

Excelente

Gás de cloro úmido

-

Temperatura ambiente

Ignorado

Excelente

Nota: A resistência à corrosão do S32205 é superior à do 316L e 317L na maioria dos ambientes. Ele exibe excelente resistência à corrosão sob tensão (SCC) em ambientes contendo-cloreto, mas tem resistência à corrosão limitada em meios fortemente redutores, como ácido clorídrico concentrado-de alta temperatura, ácido fluorídrico e ácido sulfúrico concentrado. Em ambientes-que contêm hidrogênio, os aços inoxidáveis ​​duplex são suscetíveis à fragilização por hidrogênio e exigem uma avaliação cuidadosa.

Desempenho-em altas temperaturas

 
 

Retenção de resistência-a altas temperaturas:

S32205 mantém alta resistência em temperaturas moderadas:

Temperatura

Resistência à tração (MPa)

Taxa de retenção de desempenho

Temperatura ambiente (20 graus)

Maior ou igual a 620

100%

200 graus

≈ 560

Maior ou igual a 90%

300 graus

≈ 500

Maior ou igual a 81%

Estabilidade-térmica e estabilidade microestrutural de longo prazo:

S32205 apresenta boa estabilidade microestrutural durante serviço-de longo prazo em temperaturas inferiores ou iguais a 300 graus.

Observação:

A exposição prolongada a temperaturas entre 300-500 graus pode levar à fragilização de 475 graus (decomposição espinodal da fase ferrita), resultando em resistência reduzida. Portanto, o uso prolongado dentro desta faixa de temperatura não é recomendado.

A exposição prolongada na faixa de 600-900 graus pode levar à precipitação da fase σ (um composto intermetálico), o que reduz significativamente a resistência à corrosão e a tenacidade. O tratamento da solução deve passar rapidamente por esta faixa de temperatura.

O S32205 é menos sensível à precipitação de fase prejudicial do que os aços inoxidáveis ​​duplex de primeira-geração, mas ainda é necessário um controle rigoroso das taxas de resfriamento durante o tratamento térmico e a soldagem para passar rapidamente pela faixa sensível de temperatura.

Desempenho antioxidante:

S32205 pode formar uma camada protetora de óxido abaixo de menos ou igual a 800 graus, oferecendo melhores propriedades antioxidantes do que os aços inoxidáveis ​​austeníticos. Para serviço-de longo prazo em temperaturas mais altas, recomenda-se avaliar o ganho de peso de oxidação.

Sistema de tratamento térmico

O tratamento térmico do S32205 tem impacto decisivo na microestrutura e propriedades finais, com especificações comuns como segue:

1. Tratamento de solução (para obter a microestrutura duplex ideal e propriedades abrangentes):

Aqueça a 1020-1100 graus e mantenha por um tempo suficiente (aproximadamente 2-4 minutos por polegada de espessura) e, em seguida, tempere com água ou resfrie rapidamente ao ar. Isso resultará em uma microestrutura duplex ideal de aproximadamente 50% de ferrita + 50% de austenita e ótima resistência à corrosão.

Tratamento de alívio de estresse (após soldagem/trabalho a frio):

Aqueça a 650-750 graus, mantenha por 1-2 horas e depois deixe esfriar ao ar. Usado para eliminar tensões residuais.

Contudo, note que a precipitação da fase sigma pode ocorrer nesta faixa de temperatura; recomenda-se avaliar cuidadosamente o seu impacto na resistência à corrosão.

Observação:

1. O tratamento térmico deve passar rapidamente pela faixa de temperatura sensível de 600-900 graus para evitar a precipitação da fase σ e da fase χ.

2. The solution heat treatment temperature should not be too high (>1100 graus), caso contrário o conteúdo excessivo de ferrita afetará a tenacidade e a resistência à corrosão.

3. Recomenda-se realizar decapagem ou passivação após o tratamento térmico para remover incrustações superficiais.

Desempenho de soldagem e pontos-chave do processo

O 32205 possui excelentes propriedades de soldagem, o que é uma característica importante dos aços inoxidáveis ​​duplex de segunda-geração:

1. Métodos de soldagem recomendados: TIG (GTAW), MIG (GMAW), SMAW, SAW, FCAW.

2. Controle de entrada de calor: Recomenda-se que a entrada de calor seja de 0,5-2,5 kJ/mm e a temperatura entre passes seja menor ou igual a 150 graus para evitar o engrossamento dos grãos na zona afetada pelo calor e a precipitação de fases prejudiciais.

3. Gás de proteção: Recomenda-se a utilização de um gás misto de Ar + 1-2% N₂, que pode aumentar o teor de austenita no metal de solda, melhorando assim a tenacidade e a resistência à corrosão da solda.

4. Metal de adição: Recomenda-se usar metais de adição de aço inoxidável duplex, como ER2209 ou E2209, que sejam compatíveis ou super{3}}combinados com o metal base para garantir que a resistência à corrosão da solda não seja inferior à do metal base.

5. Tratamento pós-soldagem: Recomenda-se realizar decapagem ou passivação para restaurar a resistência à corrosão da zona-afetada pelo calor e remover a cor de oxidação da soldagem. A decapagem é mais eficaz que a limpeza mecânica na remoção de camadas esgotadas-de cromo.

Comparação de propriedades magnéticas e seleção de aplicações

Indicadores de desempenho

S32205 (aço inoxidável duplex 2205)

316L (aço inoxidável austenítico)

S32750 (aço inoxidável superduplex 2507)

Força de rendimento (MPa)

Maior ou igual a 450

≈ 220

Maior ou igual a 550

Resistência à tração (MPa)

Maior ou igual a 620

≈ 520

Maior ou igual a 800

Alongamento (%)

Maior ou igual a 25

Maior ou igual a 40

Maior ou igual a 15

PREN (Número equivalente de resistência à corrosão)

34 - 36

≈ 25

Maior ou igual a 40

Resistência ao SCC (cloretos)

Excelente

Diferença (altamente sensível)

Extremamente bom

Magnetismo

Ferromagnetismo

Não-magnético

Ferromagnetismo

Condutividade Térmica

Maior (≈15 W/m·K)

Inferior (≈14 W/m·K)

Mais alto

Preço

Médio

Mais baixo

Mais alto

Sugestões de seleção

Usado principalmente em ambientes de alta-resistência, resistentes-ao cloro e moderadamente corrosivos: petróleo e gás, plataformas offshore, dessalinização de água do mar, trocadores de calor, tubulações de alta-pressão

Usado principalmente em ambientes-resistentes à corrosão em geral com requisitos de propriedades-isentas de cloro, de baixa-temperatura, de baixa-resistência e não{4}}magnéticas

Usado principalmente para aplicações com requisitos mais elevados de resistência e resistência à corrosão, como ambientes com alto teor de cloreto, altas temperaturas e condições de ácidos fortes

Mídia Aplicável

1. Soluções de água do mar e cloreto: Excelente resistência à corrosão por pites, corrosão em frestas e fissuração por corrosão sob tensão.

2. Ácidos oxidantes: Como o ácido nítrico (menor ou igual a 40%), com excelente resistência à corrosão.

3. Ácidos redutores moderadamente concentrados: como ácido sulfúrico (menor ou igual a 40%).

4. Ácidos orgânicos: ácido acético, ácido cítrico, ácido fórmico, etc.

5. Soluções alcalinas: Hidróxido de sódio, hidróxido de potássio, etc.

6. Meios-de petróleo e gás contendo cloreto: ambientes de produção e processamento de petróleo e gás natural, em conformidade com o padrão NACE MR0175.

7. Vapor de água-de alta temperatura (as limitações de temperatura devem ser observadas).

Observação:

O S32205 não é resistente a meios fortemente redutores, como ácido fluorídrico e ácido clorídrico concentrado-de alta temperatura. Em ambientes-que contêm hidrogênio, os aços inoxidáveis ​​duplex são suscetíveis à fragilização por hidrogênio e requerem avaliação cuidadosa. Condições de uso-de longo prazo devem evitar fragilização de 475 graus e precipitação da fase sigma.

Steel Plate Processing
Steel Coil Processing
Steel Pipe Processing
Steel Bar Processing
 

S32205 (aço inoxidável duplex 2205) é adequado para aplicações que exigem uma combinação de alta resistência, resistência ao cloro e resistência moderada à corrosão. É recomendado para uso nas seguintes áreas:

 

Campos de aplicação

  •  

    Indústria de Petróleo e Gás Natural (Aplicações Principais)
    ● Sistemas de dutos para campos de petróleo e gás, dutos de coleta e transporte, dutos submarinos, risers
    ● Ferramentas de fundo de poço, equipamentos de cabeça de poço, válvulas, acessórios para tubos, flanges
    ● Separadores, trocadores de calor, componentes de bombas e válvulas
    ● Módulos de plataforma de perfuração, sistemas de proteção contra incêndio, bombas elevatórias de água do mar
    ● Equipamento para ambientes ácidos de petróleo e gás em conformidade com a norma NACE MR0175

  •  

    Processamento Químico e Engenharia Petroquímica
    ● Vasos de pressão, tanques de alta-pressão, reatores
    ● Trocadores de calor, condensadores, evaporadores
    ● Sistema de tubulação para transporte de meios corrosivos (incluindo ambientes de cloreto)
    ● Coluna de destilação, torre de absorção, separador
    ● Equipamento de fabricação de clorato

  •  

    Engenharia Marinha e Dessalinização de Água do Mar
    ● Tubulações de usinas de dessalinização, unidades de osmose reversa (RO) de alta-pressão
    ● Componentes estruturais da plataforma offshore, trocadores de calor de água do mar
    ● Sistema de água de lastro do navio, sistema de água contra incêndio

  •  

    Indústria de Celulose e Papel
    ● Recipientes para vaporização, equipamentos de branqueamento, lavadoras e sistemas de processamento de armazenamento

  •  

    Indústria de energia elétrica
    ● Sistema de dessulfurização de gases de combustão FGD, torre absorvedora, tubulações e dutos de gases de combustão
    ● Tubulação do circuito secundário de água de resfriamento de energia nuclear

  •  

    Proteção Ambiental e Tratamento de Águas Residuais
    ● Sistema de tratamento de águas residuais, torre de purificação de gases de escape, equipamento de tratamento de águas residuais

  •  

    Mecânica e Componentes Estruturais
    ● Eixos rotativos de alta-pressão, rolos de prensagem, lâminas, impulsores, fixadores e componentes mecânicos e estruturais para ambientes de alta-resistência e corrosão-
    ● Vasos de pressão, equipamentos de processamento de alimentos

Entrega e Personalização

Oferecemos soluções de cadeia de suprimentos flexíveis e confiáveis ​​para garantir que você receba materiais S32205 (aço inoxidável duplex 2205) que atendem perfeitamente aos requisitos do seu projeto.

Forma

image011
Folha/Placa
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Barra/Haste
image015
Tubo / Tubo
image017
Bobina de tira/folha
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Fio / fio-máquina

Faixa Convencional

Espessura: 0.5 - 100 mm
Largura: Menor ou igual a 1500 mm

Diâmetro Φ6-500mm

Diâmetro externo Φ10-300mm

Espessura: 0,1 – 3,0 mm
Largura: 10 – 600 mm

Diâmetro Φ0,5-10mm

Capacidade de personalização

Chapas laminadas-a quente ou a frio-, chapas ultra-finas (a partir de 0,1 mm), peças estampadas, corte longitudinal-em dimensões específicas, tratamentos de superfície especiais (decapagem, polimento)

Barras forjadas, barras laminadas-a quente, barras polidas, barras moldadas e diferentes condições de tratamento térmico (condição tratada com solução-)

Tubos sem costura/tubos soldados (em conformidade com ASTM A789/A790), corte de comprimento fixo, tubos em U-

Materiais de tira de precisão, bobinas de estampagem, blanks laminados, largura não-padrão, película protetora especial

Desenho de precisão, fio de enchimento de soldagem (ER2209), tratamento de superfície especial

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Perguntas frequentes

P: Quais são as principais vantagens do S32205 (aço inoxidável duplex 2205)?

 

P: Qual é a diferença entre S32205 e 316L? Como escolher entre eles?

 

P: Qual é a diferença entre S32205 e S31803?

 

P: Qual é a temperatura operacional máxima do S32205?

 

P: Qual é o desempenho de soldagem do S32205?

 

P: O S32205 pode substituir o 316L?

 

 

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