توفر صفيحة الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج 2205 (UNS S32205 / S31803، EN 1.4462) مزيجًا نادرًا من القوة العالية والمقاومة الممتازة للتنقر والتشقق الإجهادي والتآكل الإجهادي وقابلية اللحام الجيدة - مما يجعلها الخيار المفضل للصفائح في بيئات الكلوريد العدوانية في النفط والغاز والمعالجة الكيميائية وتحلية المياه والخدمة البحرية. بالمقارنة مع درجات السلسلة 300 الشائعة، يقلل 2205 من سماكة الجدار لنفس القوة مع تحسين مقاومة التآكل الموضعي، مما يوفر تكلفة دورة حياة أقل في العديد من التطبيقات الصعبة.

من يجب أن يحدد لوحة 2205

يجب على المحددين الذين يحتاجون إلى قوة أعلى من 316/317L ومقاومة أفضل للتنقر والتشقق الإجهادي الناتج عن الكلوريد - مع الحفاظ على توافق التصنيع واللحام مع ممارسات الفولاذ المقاوم للصدأ التقليدية - أن يفكروا بشدة في ألواح السبائك 2205. تشمل دوافع القرار النموذجية التعرض المرتفع للكلوريد وبيئات الكبريتيد في النفط والغاز والأماكن التي يكون فيها تقليل الوزن أو سمك الجدار مهمًا دون المساس بالصلابة.

ما هي صفيحة الفولاذ المقاوم للصدأ المزدوج 2205؟

السبيكة 2205 عبارة عن فولاذ مزدوج غير قابل للصدأ: تحتوي بنيته المجهرية على خليط متوازن تقريبًا من الأوستينيت والفريت (50/50 تقريبًا عند معالجتها بشكل صحيح). وتمنح هذه البنية ثنائية الطور هذه الدرجات المزدوجة مزيجًا مميزًا من قوة الشد (أعلى من الدرجات الأوستنيتية الشائعة) والمتانة الجيدة، بالإضافة إلى مقاومة معززة للتآكل الموضعي الناجم عن الكلوريد. وقد تطورت 2205 لحل المشاكل التي واجهت الفولاذ المقاوم للصدأ من السلسلة 300 في البيئات الغنية بالكلوريدات والمجهدة؛ وبدأ الاعتماد على نطاق واسع في أواخر القرن العشرين وتوسع في المعالجة الكيميائية والصناعات البحرية وصناعات الطاقة.

التركيب الكيميائي

يوضّح الجدول أدناه نطاقات التركيب الشائعة للسبائك 2205 (ملاحظة: تعتمد الحدود الدقيقة على المواصفات وشهادة المطحنة).

سبب أهمية هذه العناصر (ملاحظات قصيرة):

• الكروم والموليبدينوم:: إنشاء طبقة رقيقة سلبية قوية ومقاومة للتأليب.

• النيتروجين:: يزيد من القوة ويثبت الأوستينيت؛ ويحسّن كثيرًا من مقاومة التنقر عند دمجه مع المونيوم والكروم.

• نيكل:: تثبيت الأوستينيت وتحسين المتانة/قابلية اللحام.

• منخفضة الكربون:: يحد من ترسب الكربيد ويحسن مقاومة التآكل بين الخلايا الحبيبية بعد اللحام.

(تتطابق نطاقات التركيب وتركيز النيتروجين الموضحة هنا مع بيانات الصناعة للتركيب المزدوج 2205 المستخدم في شهادات المطاحن القياسية).

الخواص الميكانيكية والفيزيائية (القيم النموذجية/الدنيا)

هذه القيم الميكانيكية هي القيم الدنيا/النموذجية المقدمة في بيانات المنتج القياسية للوح 2205 وتعكس لماذا يمكن للمصممين في كثير من الأحيان تقليل سمك الجدار مقارنةً بالسبائك من السلسلة 300.

المعادلات القياسية ومواصفات المنتج

معرّفات الصناعة الشائعة التي قد تصادفها للوحة 2205:

• UNS S32205 و UNS S31803 - (ملحوظة: S32205 هو الإصدار "منخفض الكربون/نيتروجين أعلى" الذي يُستخدم كثيرًا في اللوح).

• EN / W. Nr. 1.4462 - التسمية الأوروبية المزدوجة الشائعة في أوروبا.

• ASTM / ASME معايير الصفيحة والصفائح: A240 / SA-240 (صفيحة لأوعية الضغط والصفيحة المعدنية العامة)، A276، A479، A789، A790 لأشكال وتطبيقات المنتجات المختلفة.

• NACE / ISO عادةً ما تتم الإحالة المرجعية لتقييمات الخدمة الحامضية عندما يتضمن التطبيق بيئات H₂S أو بيئات الكبريتيد.

عند الشراء، اطلب دائمًا شهادات المطحنة (MTC) التي توضح نتائج التحليل الكيميائي والاختبارات الميكانيكية؛ وبالنسبة للخدمة الحرجة، اطلب التحقق من توازن الطور المزدوج والاختبار غير الميكانيكي المناسب للاستخدام.

أحجام اللوحة وجدول الوزن والتفاوتات الشائعة

يتم إنتاج صفيحة 2205 في أشكال مدرفلة على الساخن ومدرفلة على البارد ومتوفرة في مجموعة كبيرة من السماكات وأحجام الألواح. فيما يلي مرجع عملي سريع - استخدمه للتقدير المبكر فقط؛ تأكد من مخزون الموردين الدقيق والتفاوتات المسموح بها في الطحن.

الكثافة المستخدمة لتقدير الوزن: 7.7 جم/سم مكعب (0.278 رطل/بوصة مكعبة)

كيفية الحساب بسرعة: الوزن (كجم) = السُمك (م) × العرض (م) × الطول (م) × الكثافة (7,700 كجم/م³).
التشطيبات الشائعة للصفائح: 2B / المدرفلة على البارد اللامع ، تشطيبات الطحن المدرفلة على الساخن ، مصقولة / مشرقة للاستخدامات الزخرفية أو الصحية. تتبع التفاوتات النموذجية للصفائح معايير ASTM / EN للسمك والتسطيح - راجع ورقة المطحنة لمعرفة الحدود الدقيقة. (الكثافة وطريقة الحساب قياسية في أوراق البيانات المزدوجة).

مقاوم التآكل ومقاييس الأداء

نقاط القوة الرئيسية لـ 2205

• مقاومة فائقة للتآكل الناتج عن الحفر والتآكل الشقوق مقارنةً بالرقم 304/316 - غالبًا ما يتم التعبير عنه من خلال PREN (الرقم المكافئ لمقاومة التأليب) الذي يتضمن الكروم والمونيوم والنيكل. ~35 بينما يجلس 316 بالقرب من 24؛ يرتبط ارتفاع PREN بمقاومة أفضل للتآكل الموضعي. يُحدث المحتوى الأعلى من النيتروجين والموليبدينوم فرقًا كبيرًا في بيئات الكلوريد.

• مقاومة عالية للتشقق الإجهادي الإجهادي بالكلوريد (SCC) - تعمل البنية المجهرية المزدوجة والمحتوى المنخفض من النيكل على تحسين متانة SCC مقارنةً بالفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ.

• مقاومة جيدة للتآكل بشكل عام في العديد من تيارات العمليات الحمضية والقلوية، وغالبًا ما تتفوق على 316/317L في الخدمة المحملة بالكلوريد.

القيود/التحذيرات:

• لا يوصى باستخدامه في الخدمة المستمرة في درجات الحرارة العالية (> ~ 315 درجة مئوية / 600 درجة فهرنهايت) لأن التعرض الطويل يغير توازن الطور ويقلل من مقاومة التآكل.

• يعد التحكم في إجراء اللحام والممارسات الصحيحة بعد اللحام (على سبيل المثال، التحكم في المدخلات الحرارية واختيار معدن الحشو مثل E2209/E2209) مهمًا للحفاظ على التوازن المزدوج وتجنب التقصف في المنطقة المتأثرة بالحرارة.

التصنيع واللحام والمعالجة الحرارية

• التشكيل: الدوبلكس 2205 أقوى من الأوستنيتي الشائع؛ ستكون أحمال الأدوات أعلى. استخدم أنصاف أنصاف أقطار ثني أصغر مناسبة للدرجة ولا يتم التسخين المسبق إلا عند تحديد ذلك.

• اللحام: استخدم معادن حشو متوافقة على الوجهين (على سبيل المثال, ERNiCrMo-3 الأسرة أو الحشوات المزدوجة مثل ER2209 / E2209) لاستعادة التوازن المناسب بين الفريت والأوستنيت في اللحام. قد يؤدي الإدخال المفرط للحرارة أو التبريد البطيء إلى تغيير البنية المجهرية وزيادة الأطوار البينية المعدنية غير المرغوب فيها؛ لذا فإن التحكم في المدخلات الحرارية أمر بالغ الأهمية.

• معالجة ما بعد اللحام: في كثير من الحالات، لا يلزم التلدين بالمحلول بعد اللحام الدقيق؛ ومع ذلك، بالنسبة للخدمة الحرجة أو اللحامات ذات المقطع الثقيل، قد يحدد المهندس المعالجة الحرارية بعد اللحام والمعالجة الحرارية بعد اللحام PWHT.

• الاختبارات غير المتلفة: بالنسبة لتطبيقات الضغط أو السلامة، يشيع استخدام الفحص بالأشعة أو الفحص بالموجات فوق الصوتية أو فحص الصبغة-المختبر الصبغي؛ أما بالنسبة للخدمة الحامضة (H₂S) فيمكن الرجوع إلى متطلبات NACE وخطط الفحص غير الميكانيكي للمواد.

• التصنيع الآلي: توفر القوة الأعلى معدلات إزالة أبطأ للمعادن؛ استخدم أدوات قوية وسائل تبريد مناسب.

التطبيقات الصناعية النموذجية

تُستخدم صفيحة 2205 في الحالات التي تتطلب قوة عالية ومقاومة للتآكل الموضعي دون الحاجة إلى تكلفة الدرجات فائقة الازدواجية. وتشمل الاستخدامات الشائعة ما يلي:

• المبادلات الحرارية والأنابيب في المصانع الكيميائية التعامل مع الكلوريدات والوسائط المحتوية على الهاليدات.

• النفط والغاز البحري المعدات العلوية، والرافعات، وخطوط التدفق حيث تكون مقاومة الكلوريد وأداء H₂S مهمًا.

• محطات تحلية المياه (خطوط ما قبل المعالجة والمحلول الملحي).

• أنظمة إزالة الكبريت من غاز المداخن (FGD) في محطات الطاقة.

• أجهزة هضم اللب والورق ومعدات التبييض.

• المعدات البحريةوصابورة المياه المالحة ومكونات المضخة.

لقطة سعر السوق لعام 2025: الولايات المتحدة الأمريكية وأوروبا والصين

ملاحظة: تتذبذب أسعار الألواح غير القابلة للصدأ حسب أسواق المواد الخام (النيكل والموليبدينوم والخردة)، وحجم الطلب، والتشطيب السطحي، والشهادة، والخدمات اللوجستية. يوضح الجدول أدناه إرشادية 2025 نطاقات تم جمعها من قوائم أسعار الصناعة وعروض أسعار التجار - استخدمها فقط لوضع الميزانية؛ اطلب عروض أسعار مؤكدة للشراء.

نصائح للشراء: اسأل الموردين عن (1) شهادات مطحنة محدثة، (2) التشطيب الدقيق وحالة السطح (2B / HR / مصقول)، (3) مدة الشحن ومهلة الشحن، (4) إمكانية التتبع/التعقب NDT إذا لزم الأمر. يمكن أن يتأرجح السعر بشكل كبير مع أسواق النيكل والموليبدينوم وتكاليف الشحن؛ وعادةً ما يقلل توحيد الطلبات والمهل الزمنية الأطول من تكلفة الوحدة.

الأسئلة الشائعة

1. هل الفولاذ المقاوم للصدأ 2205 أقوى من الفولاذ المقاوم للصدأ 316؟
   نعم، إن مقاومة الخضوع والشد في 2205 أعلى بكثير من 316، مما يسمح بتقليل سُمك الجدار في العديد من التصميمات.

2. هل يمكنك لحام صفيحة 2205 بحشوات شائعة غير قابلة للصدأ؟
   يجب استخدام حشوات مزدوجة خاصة بالنيكل أو حشوات مختارة بعناية قائمة على النيكل (مثل ER2209) للحفاظ على توازن الازدواجية في اللحام. يمكن للحشو غير المناسب أو المدخلات الحرارية المفرطة أن تقلل من أداء التآكل.

3. هل 2205 مناسب لخدمة النفط والغاز الحامض (H₂S)؟
   يتمتع 2205 بمقاومة أفضل للتشقق الإجهادي للكبريتيد أكثر من العديد من الأوستنيتيات، ولكن تعتمد الموافقة على الخدمة الحامضة على الضغط الجزئي H₂S الدقيق ودرجة الحرارة ومعايير NACE/ISO؛ قم بإجراء تقييم على مستوى المشروع.

4. ما هو تأثير درجة الحرارة على 2205؟
   يعمل بشكل جيد حتى 315 درجة مئوية تقريبًا (600 درجة فهرنهايت). وفوق ذلك، يقلل عدم استقرار الطور وتكوين الرواسب من مقاومة التآكل والصلابة.

5. هل يحتاج 2205 إلى انتقاء خاص لتشطيب السطح؟
   للاستخدام الصحي أو التزييني اطلب تشطيبات مصقولة. بالنسبة للخدمة الصناعية 2B أو التشطيبات المدرفلة على الساخن مقبولة عادةً.

6. كيف يمكن مقارنة 2205 بالازدواج الفائق (على سبيل المثال، 2507)؟
   الدرجات فائقة الازدواجية (2507 عائلة) تحتوي على نسبة أعلى من Cr/Mo/N وPREN وتستخدم في خدمة الحفر/الكلوريد الأكثر شراسة؛ وغالبًا ما يكون 2205 هو الحل الوسط الفعال من حيث التكلفة.

7. هل يمكنني شراء كميات صغيرة؟
   نعم، تقدم شركة MWAlloys والعديد من بائعي السبائك المقطوعة حسب الحجم، على الرغم من ارتفاع سعر الوحدة للقطع الصغيرة المعتمدة.

8. كيفية التحقق من الأصالة عند التسليم؟
   التحقق من شهادة اختبار المطحنة (كيميائي + ميكانيكي)، والتحقق من الختم/رقم الحرارة مقابل الشهادة، وبالنسبة للأجزاء الحرجة تتطلب اختبارًا مستقلاً أو تحديدًا إيجابيًا للمواد (PMI).

9. هل التشكيل على البارد ممكن لـ 2205؟
   يمكن تشكيله، ولكن القوة الأعلى تتطلب قدرة كبس أثقل وقد تحتاج إلى أنصاف أقطار ثني أكبر من 304/316.

10. المهلة المعتادة للوحة القياسية من MWAlloys؟
    تعتمد المهلة الزمنية على المخزون والكمية، تحتفظ MWAlloys بمخزون للشحن السريع للأحجام الشائعة؛ اطلب تأكيد المخزون الحالي للحصول على وقت وصول مؤكد.