2205雙相不鏽鋼在製藥及生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用

加工特性：2205雙相不鏽鋼的加工製作在許多方麵與316L是類(lèi)似的，但是仍存在一些重要差異。冷成形加工操作必須考慮到雙相不鏽鋼較高的強(qiáng)度和較高的加工硬化特性。成形設(shè)備可能要求具備更高的負(fù)荷能力，而且在成形操作中，2205不鏽鋼將會(huì)表現(xiàn)出比標(biāo)準(zhǔn)奧氏體不鏽鋼牌號(hào)更高的回彈。2205雙相不鏽鋼較高的強(qiáng)度使其比316L更難進(jìn)行切削加工。

2205雙相不鏽鋼的焊接可以采用316L不鏽鋼的焊接方法。但是，必須對(duì)熱輸入量和層間溫度進(jìn)行嚴(yán)格控製，以保持所希望的奧氏體－鐵素體相比例，並避免有害金屬間相的析出。焊接用氣內(nèi)含有少量的氮?dú)庥兄侗苊膺@些問(wèn)題。在進(jìn)行雙相不鏽鋼焊接工藝評(píng)定時(shí)，常用的方法是采用鐵素體測(cè)定儀或通過(guò)金相檢驗(yàn)來(lái)評(píng)估奧氏體－鐵素體比率。通常采用ASTM A 923試驗(yàn)方法驗(yàn)證是否存在有害金屬間相。

推薦的焊縫填充金屬為ER2209 (UNS S39209，EN 1600)，隻有在焊接之後能夠進(jìn)行焊縫固溶退火處理以恢複耐腐蝕性的情況下，才采用不使用填充金屬的自熔焊。進(jìn)行固溶退火處理時(shí)，將部件加熱到至少1040°C的溫度，然後快速冷卻。

雙相不鏽鋼如2205的熔透性和流動(dòng)性比316L不鏽鋼差，所以焊接速度較慢。因?yàn)?/span>2205雙相不鏽鋼熔透性差，所以需要修改接頭的形狀。2205雙相不鏽鋼需要比316L不鏽鋼更寬的坡口角度、更大的根部間隙和更小的鈍邊，以便獲得完全熔透的焊縫。

25-300℃的範(fàn)圍內(nèi)，隨著形變溫度升高，無(wú)論是熱軋態(tài)、冷軋態(tài)還是固溶態(tài)，所研製材料的強(qiáng)度和延伸率都逐漸降低。原因可能是溫度升高，材料的層錯(cuò)能升高，形變機(jī)製由孿生為主變?yōu)橐曰茷橹鳌?/span>4.210-4-6。310-3/速率區(qū)間，伴隨著應(yīng)變速率的加快，材料的強(qiáng)度和延伸率都逐漸降低，可能由於應(yīng)變速率提高，位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受限，形變孿晶不易形成所致。金屬材料電化學(xué)工作站對(duì)材料的耐蝕性進(jìn)行了測(cè)試分析顯示所研製2205不鏽鋼無(wú)縫管經(jīng)固溶處理後抗腐蝕性能優(yōu)良，形變後抗腐蝕性能有所降低，Cr和Ni元素的加入有助於提高抗腐蝕性能，腐蝕的力學(xué)化學(xué)效應(yīng)是形變後抗腐蝕性能降低的主要原因。

利用有限元仿真方式模擬大膨脹率膨脹管的膨脹過(guò)程，得到與在井下溫度場(chǎng)條件下動(dòng)態(tài)拉伸試驗(yàn)相近的結(jié)果。某些無(wú)線(xiàn)電產(chǎn)品中，需要使用鍍銀2205不鏽鋼無(wú)縫管材料。但是對(duì)2205不鏽鋼無(wú)縫管材料(零件)進(jìn)行電鍍，若不作特殊處理，很難電鍍的這個(gè)問(wèn)題怎麼解決呢？反複作了各種試驗(yàn)，總結(jié)出了如下較好的方法。2205不鏽鋼無(wú)縫管經(jīng)過(guò)機(jī)械加工、熱處理、焊接等工藝措施後，其表麵將產(chǎn)生一層氧化皮。這層氧化皮，用一般黑色金屬鍍前的酸洗方法是難以除去的，這是造成難以電鍍的原因之一。2205不鏽鋼管表麵的氧化皮中主要含有：三氧化二鐵(Fe_2O_3)，含水三氧化二鐵(Fe_2O_3mH_2O)，四氧化三鐵(Fe_3O_4)，三氧化二鉻(Cr_2O_3)，二氧化矽(SiO_2)，二氧化鈦(TiO_2)及尖晶石等氧化物。為了能夠電鍍，就必須除去這些氧化2205不鏽鋼無(wú)縫管電鍍的預(yù)處理物。

如果焊接設(shè)備允許使用填充焊絲，則采用2209填充焊絲可進(jìn)行2205不鏽鋼管的軌道焊接。也可以不用填充焊絲，而使用成分適當(dāng)?shù)剡^(guò)合金化的自耗嵌塊。表3彙總了焊接2205雙相不鏽鋼管道所使用的嵌塊材料。

雙相不鏽鋼的電解拋光

許多製藥和生物科技應(yīng)用都要求與產(chǎn)品接觸的表麵經(jīng)過(guò)電解拋光處理。因此，能夠提供高質(zhì)量電解拋光表麵的能力就成為了一項(xiàng)重要的材料特性。2205雙相不鏽鋼可以電解拋光至0.38微米或更高的光潔度，這樣的光潔度滿(mǎn)足或超過(guò)了ASME BPE標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電解拋光表麵的表麵光潔度要求。儘管2205雙相不鏽鋼能夠輕易滿(mǎn)足製藥和生物科技行業(yè)對(duì)表麵光潔度的要求，但經(jīng)電解拋光的2205不鏽鋼表麵並不像電解拋光後316L不鏽鋼表麵那樣光亮。這種差異是因?yàn)樵陔娊鈷伖膺^(guò)程中，鐵素體相比奧氏體相的金屬溶解率略高。

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)範(fàn)和質(zhì)量控製標(biāo)準(zhǔn)

很多行業(yè)和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都包含了2205雙相不鏽鋼。ASTM A 240標(biāo)準(zhǔn)目前列出了2205雙相不鏽鋼的兩種牌號(hào)S31803和S32205。S32205的鉻、鉬和氮*低含量要求稍微高一些，但仍然在S31803的化學(xué)成份範(fàn)圍內(nèi)。開(kāi)發(fā)這個(gè)牌號(hào)的目的，是為了解決某些S31803焊縫熱影響區(qū)（HAZ）潛在的耐腐蝕性和韌性損失的問(wèn)題。因此，推薦用戶(hù)指定S32205牌號(hào)。如果要求使用S31803，有些時(shí)候是因?yàn)榇伺铺?hào)包含在ASME標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中，用戶(hù)應(yīng)當(dāng)要求所有S31803牌號(hào)的化學(xué)成份也滿(mǎn)足S32205牌號(hào)的成分要求，以便性能保持一致。