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合金 F255 / UNS S32550 / W.Nr. 1.4507
描述
Alloy F255 是一種高度合金化的超級雙相（鐵素體-奧氏體）固溶強化合金，與 316 不銹鋼相比，它具有高強度和耐磨性，同時具有出色的耐腐蝕性。與低合金材料相比，該合金還具有更好的抗應力腐蝕開裂以及縫隙和點腐蝕能力。選擇合金 F255 時應考慮工作溫度，因為在較高溫度范圍內(nèi)可能會形成第二相。如果合金經(jīng)過熱處理并在 1000°F 和 1800°F 的溫度之間浸泡，則會形成碳化物 (M23C6)、氮化物 (M2N) 和 σ 相。在接近 900°F 的溫度下，會形成α相。根據(jù) ASME 鍋爐和壓力容器規(guī)范第 VIII 部分，最高連續(xù)工作溫度為 500°F。
行業(yè)與應用
FERRALIUM 255 之所以被稱為“超級”，是因為它比普通不銹鋼合金化程度更高，并且具有出色的耐腐蝕性，F(xiàn)ERRALIUM 255 被用于傳統(tǒng)不銹鋼不足或至多邊緣的領(lǐng)域。一個很好的例子是造紙行業(yè)，當環(huán)境法強制回收工藝液體時，造紙行業(yè)遭遇了腐蝕問題的流行。在封閉系統(tǒng)中，氯化物等化學物質(zhì)會隨著時間的推移積累到高腐蝕性濃度。造紙商發(fā)現(xiàn)，以前提供良好服務的普通不銹鋼設(shè)備不再適用于許多應用。
FERRALIUM 255 是一種雙相合金，具有高強度重量比以及出色的耐磨性和抗氣蝕性。耐氯化物 SCC，以及縫隙腐蝕和點蝕。在海洋應用中具有良好的延展性和高疲勞強度。屈服強度是合金 20 的兩倍，比雙相 2205 強。出色的 40°C 臨界點蝕溫度（ASTM G48-方法 A）是合金 2205 的兩倍。
行業(yè)與應用
強度和耐磨性的結(jié)合使合金 F255 非常適合幾個不同行業(yè)中要求苛刻的應用，包括海上石油和天然氣、紙漿和造紙、核能、船舶、化學加工和煙氣脫硫。合金 F255 可以成為許多應用的具有成本效益的選擇，包括石油和天然氣工業(yè)海底設(shè)備、化學加工工業(yè)設(shè)備、污染控制洗滌器、海洋密封件、泵和閥門、螺栓和緊固件、谷物和蔬菜加工設(shè)備、紙漿和紙張漂白組件、水和污水處理及海水淡化設(shè)備。
耐腐蝕
與典型的奧氏體合金（如 304、316 和 317 不銹鋼）相比，F(xiàn)255 合金在大多數(shù)介質(zhì)中都表現(xiàn)出優(yōu)異的耐腐蝕性。此外，合金 F255 通常優(yōu)于雙相合金 2205。合金 F255 在硫酸、磷酸和硝酸中表現(xiàn)良好。它還對乙酸和甲酸等有機酸具有出色的耐受性。應避免高度還原介質(zhì)。抗點蝕當量數(shù) (PREN) 通常用于比較各種合金的抗點蝕性。這個數(shù)字可以從幾個不同的方程式計算出來，這些方程式基于有助于合金抗點蝕性的特定合金元素。對于雙相不銹鋼，通常用于計算 PREN 的公式如下所示。提醒一句，
PREN = %Cr + (3.3 x %Mo) + (16 x N)
制造和熱處理
可以使用傳統(tǒng)制造方法對 F255 合金進行熱成型和冷成型，但用戶必須記住，與 316 不銹鋼相比，F(xiàn)255 合金具有更高的強度特性。合金的熱加工溫度應在 1800°F 和 2100°F 之間，然后是 1950°F 的退火熱處理和水淬。冷加工合金以引起超過 10% 的變形將需要類似的熱處理。對于變形超過 20% 的成形，應進行中間熱處理。可以使用與傳統(tǒng)不銹鋼相同的方法加工合金 F255。硬質(zhì)合金工具是首選。通過短暫加熱到 675°F 來消除應力，然后快速冷卻可以對重度加工的部件執(zhí)行。焊接可以通過 TIG 進行，MIG 或 SMAW，應在退火條件下對材料進行。預熱處理不是必需的，但仔細清潔焊接表面很重要。如果酸洗是清潔表面所需的方法，則可以使用具有以下成分的溶液：
15% HNO~ + 2% HF（體積比），最低溫度為 55°F
焊后熱處理不是必需的，但在焊接重型截面以優(yōu)化耐腐蝕性時是首選。
常見商品名稱
Ferralium® 255
Ferralium® 是 Meighs Ltd, Langley Alloys Division 的注冊商標
合金 F255 與 300系列奧氏體不銹鋼相比的主要特點
優(yōu)越的耐腐蝕性
點蝕
縫隙腐蝕
氯化物應力腐蝕開裂
許多環(huán)境中的一般腐蝕
良好的延展性
高強度重量比
海洋環(huán)境中的高疲勞強度
優(yōu)異的耐磨性和抗氣蝕性
高機械強度 -（超過奧氏體不銹鋼屈服強度的兩倍）
良好的加工性
F255化學成份
F255化學成份
F255特征
密度 0.282 磅/英寸
比重 7.81
熱膨脹
系數(shù)（68° 至 600°F）6.7X10^-6 in/in/°F
熱導率 (68°F) 105 Btu/sqr ft/hr/°F/in
電阻率 (68°F) 473 Ohms/cir mil ft
動態(tài)彈性模量 30.5x10^6 psi