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合金 F255 / UNS S32550 / W.Nr. 1.4507
描述
Alloy F255 是一种高度合金化的超级双相（铁素体-奥氏体）固溶强化合金，与 316 不锈钢相比，它具有高强度和耐磨性，同时具有出色的耐腐蚀性。与低合金材料相比，该合金还具有更好的抗应力腐蚀开裂以及缝隙和点腐蚀能力。选择合金 F255 时应考虑工作温度，因为在较高温度范围内可能会形成第二相。如果合金经过热处理并在 1000°F 和 1800°F 的温度之间浸泡，则会形成碳化物 (M23C6)、氮化物 (M2N) 和 σ 相。在接近 900°F 的温度下，会形成α相。根据 ASME 锅炉和压力容器规范第 VIII 部分，最高连续工作温度为 500°F。
行业与应用
FERRALIUM 255 之所以被称为“超级”，是因为它比普通不锈钢合金化程度更高，并且具有出色的耐腐蚀性，FERRALIUM 255 被用于传统不锈钢不足或至多边缘的领域。一个很好的例子是造纸行业，当环境法强制回收工艺液体时，造纸行业遭遇了腐蚀问题的流行。在封闭系统中，氯化物等化学物质会随着时间的推移积累到高腐蚀性浓度。造纸商发现，以前提供良好服务的普通不锈钢设备不再适用于许多应用。
FERRALIUM 255 是一种双相合金，具有高强度重量比以及出色的耐磨性和抗气蚀性。耐氯化物 SCC，以及缝隙腐蚀和点蚀。在海洋应用中具有良好的延展性和高疲劳强度。屈服强度是合金 20 的两倍，比双相 2205 强。出色的 40°C 临界点蚀温度（ASTM G48-方法 A）是合金 2205 的两倍。
行业与应用
强度和耐磨性的结合使合金 F255 非常适合几个不同行业中要求苛刻的应用，包括海上石油和天然气、纸浆和造纸、核能、船舶、化学加工和烟气脱硫。合金 F255 可以成为许多应用的具有成本效益的选择，包括石油和天然气工业海底设备、化学加工工业设备、污染控制洗涤器、海洋密封件、泵和阀门、螺栓和紧固件、谷物和蔬菜加工设备、纸浆和纸张漂白组件、水和污水处理及海水淡化设备。
耐腐蚀
与典型的奥氏体合金（如 304、316 和 317 不锈钢）相比，F255 合金在大多数介质中都表现出优异的耐腐蚀性。此外，合金 F255 通常优于双相合金 2205。合金 F255 在硫酸、磷酸和硝酸中表现良好。它还对乙酸和甲酸等有机酸具有出色的耐受性。应避免高度还原介质。抗点蚀当量数 (PREN) 通常用于比较各种合金的抗点蚀性。这个数字可以从几个不同的方程式计算出来，这些方程式基于有助于合金抗点蚀性的特定合金元素。对于双相不锈钢，通常用于计算 PREN 的公式如下所示。提醒一句，
PREN = %Cr + (3.3 x %Mo) + (16 x N)
制造和热处理
可以使用传统制造方法对 F255 合金进行热成型和冷成型，但用户必须记住，与 316 不锈钢相比，F255 合金具有更高的强度特性。合金的热加工温度应在 1800°F 和 2100°F 之间，然后是 1950°F 的退火热处理和水淬。冷加工合金以引起超过 10% 的变形将需要类似的热处理。对于变形超过 20% 的成形，应进行中间热处理。可以使用与传统不锈钢相同的方法加工合金 F255。硬质合金工具是首选。通过短暂加热到 675°F 来消除应力，然后快速冷却可以对重度加工的部件执行。焊接可以通过 TIG 进行，MIG 或 SMAW，应在退火条件下对材料进行。预热处理不是必需的，但仔细清洁焊接表面很重要。如果酸洗是清洁表面所需的方法，则可以使用具有以下成分的溶液：
15% HNO~ + 2% HF（体积比），最低温度为 55°F
焊后热处理不是必需的，但在焊接重型截面以优化耐腐蚀性时是首选。
常见商品名称
Ferralium® 255
Ferralium® 是 Meighs Ltd, Langley Alloys Division 的注册商标
合金 F255 与 300系列奥氏体不锈钢相比的主要特点
优越的耐腐蚀性
点蚀
缝隙腐蚀
氯化物应力腐蚀开裂
许多环境中的一般腐蚀
良好的延展性
高强度重量比
海洋环境中的高疲劳强度
优异的耐磨性和抗气蚀性
高机械强度 -（超过奥氏体不锈钢屈服强度的两倍）
良好的加工性
F255化学成份
F255化学成份
F255特征
密度 0.282 磅/英寸
比重 7.81
热膨胀
系数（68° 至 600°F）6.7X10^-6 in/in/°F
热导率 (68°F) 105 Btu/sqr ft/hr/°F/in
电阻率 (68°F) 473 Ohms/cir mil ft
动态弹性模量 30.5x10^6 psi