2205双相不锈钢在制药及生物技术领域的应用

2205双相不锈钢在制药及生物技术领域的应用

加工特性：2205双相不锈钢的加工制作在许多方面与316L是类似的，但是仍存在一些重要差异。冷成形加工操作必须考虑到双相不锈钢较高的强度和较高的加工硬化特性。成形设备可能要求具备更高的负荷能力，而且在成形操作中，2205不锈钢将会表现出比标准奥氏体不锈钢牌号更高的回弹。2205双相不锈钢较高的强度使其比316L更难进行切削加工。

2205双相不锈钢的焊接可以采用316L不锈钢的焊接方法。但是，必须对热输入量和层间温度进行严格控制，以保持所希望的奥氏体－铁素体相比例，并避免有害金属间相的析出。焊接用气内含有少量的氮气有助于避免这些问题。在进行双相不锈钢焊接工艺评定时，常用的方法是采用铁素体测定仪或通过金相检验来评估奥氏体－铁素体比率。通常采用ASTM A 923试验方法验证是否存在有害金属间相。

推荐的焊缝填充金属为ER2209 (UNS S39209，EN 1600)，只有在焊接之后能够进行焊缝固溶退火处理以恢复耐腐蚀性的情况下，才采用不使用填充金属的自熔焊。进行固溶退火处理时，将部件加热到至少1040°C的温度，然后快速冷却。

双相不锈钢如2205的熔透性和流动性比316L不锈钢差，所以焊接速度较慢。因为2205双相不锈钢熔透性差，所以需要修改接头的形状。2205双相不锈钢需要比316L不锈钢更宽的坡口角度、更大的根部间隙和更小的钝边，以便获得完全熔透的焊缝。

25-300℃的范围内，随着形变温度升高，无论是热轧态、冷轧态还是固溶态，所研制材料的强度和延伸率都逐渐降低。原因可能是温度升高，材料的层错能升高，形变机制由孪生为主变为以滑移为主。4.210-4-6。310-3/速率区间，伴随着应变速率的加快，材料的强度和延伸率都逐渐降低，可能由于应变速率提高，位错运动受限，形变孪晶不易形成所致。金属材料电化学工作站对材料的耐蚀性进行了测试分析显示所研制2205不锈钢无缝管经固溶处理后抗腐蚀性能优良，形变后抗腐蚀性能有所降低，Cr和Ni元素的加入有助于提高抗腐蚀性能，腐蚀的力学化学效应是形变后抗腐蚀性能降低的主要原因。

利用有限元仿真方式模拟大膨胀率膨胀管的膨胀过程，得到与在井下温度场条件下动态拉伸试验相近的结果。某些无线电产品中，需要使用镀银2205不锈钢无缝管材料。但是对2205不锈钢无缝管材料(零件)进行电镀，若不作特殊处理，很难电镀的这个问题怎么解决呢？反复作了各种试验，总结出了如下较好的方法。2205不锈钢无缝管经过机械加工、热处理、焊接等工艺措施后，其表面将产生一层氧化皮。这层氧化皮，用一般黑色金属镀前的酸洗方法是难以除去的，这是造成难以电镀的原因之一。2205不锈钢管表面的氧化皮中主要含有：三氧化二铁(Fe_2O_3)，含水三氧化二铁(Fe_2O_3mH_2O)，四氧化三铁(Fe_3O_4)，三氧化二铬(Cr_2O_3)，二氧化硅(SiO_2)，二氧化钛(TiO_2)及尖晶石等氧化物。为了能够电镀，就必须除去这些氧化2205不锈钢无缝管电镀的预处理物。

如果焊接设备允许使用填充焊丝，则采用2209填充焊丝可进行2205不锈钢管的轨道焊接。也可以不用填充焊丝，而使用成分适当地过合金化的自耗嵌块。表3汇总了焊接2205双相不锈钢管道所使用的嵌块材料。

双相不锈钢的电解抛光

许多制药和生物科技应用都要求与产品接触的表面经过电解抛光处理。因此，能够提供高质量电解抛光表面的能力就成为了一项重要的材料特性。2205双相不锈钢可以电解抛光至0.38微米或更高的光洁度，这样的光洁度满足或超过了ASME BPE标准对电解抛光表面的表面光洁度要求。尽管2205双相不锈钢能够轻易满足制药和生物科技行业对表面光洁度的要求，但经电解抛光的2205不锈钢表面并不像电解抛光后316L不锈钢表面那样光亮。这种差异是因为在电解抛光过程中，铁素体相比奥氏体相的金属溶解率略高。

标准规范和质量控制标准

很多行业和国家标准都包含了2205双相不锈钢。ASTM A 240标准目前列出了2205双相不锈钢的两种牌号S31803和S32205。S32205的铬、钼和氮*低含量要求稍微高一些，但仍然在S31803的化学成份范围内。开发这个牌号的目的，是为了解决某些S31803焊缝热影响区（HAZ）潜在的耐腐蚀性和韧性损失的问题。因此，推荐用户指定S32205牌号。如果要求使用S31803，有些时候是因为此牌号包含在ASME标准当中，用户应当要求所有S31803牌号的化学成份也满足S32205牌号的成分要求，以便性能保持一致。