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2205不銹鋼板制藥和生物技術行業的衛生要求相對較高


作者編輯: | 日期:2021/1/15 10:44:41 | 信息來源:

2205不銹鋼板制藥和生物技術行業的衛生要求相對較高,用于制造加工容器和管道系統的材料必須證明具有卓越的耐腐蝕性和清潔性,以確保產品的純度和品質。材料必須能夠耐受生產環境以及和清潔工序中的溫度、壓力和腐蝕性。此外,材料必須具有良好的焊接性,必須能夠滿足行業對表面光潔度的要求。    制藥和生物技術行業工藝設備的主要制造材料為316L( UNS S31603,EN 1.4404)奧氏體不銹鋼。316L不銹鋼所具有的耐腐蝕性、焊接性、電解拋光特性以及供貨方便的特點,使其成為絕大多數制藥應用的理想候選材料。盡管316L不銹鋼在許多工藝環境下表現良好,但用戶仍然通過審慎選擇特定的316L不銹鋼化學成份以及采用改進的生產工藝如電渣重熔(ESR),來提高316L不銹鋼的性能表現。    如果對于316L不銹鋼而言,工藝介質條件腐蝕性過強的話,用戶若能接受維護成本的增加可以繼續使用316L不銹鋼,也可以轉而選用合金成份更高的6%鉬超級奧氏體不銹鋼,如AL-6XN®(UNS N08367)或254 SMO®(UNS S31254,EN 1.4547)。而生物技術行業已經認識到了采用2205(UNS S32205,EN 1.4462)雙相不銹鋼制造工藝設備的好處。
(注:AL-6XN®為ATI Properties公司的商標,254SMO®是Outokumpu Stainless的商標。)      ▲采用厚度標號為10的2205雙相不銹鋼板和3/16英寸(4.8毫米)厚的2205雙相不銹鋼板制造的制藥行業用研發容器。與產品接觸的表面經電解拋光使光潔度達到ASME BPE - SF4。(照片來源:Genentech)    2205雙相不銹鋼是一種什么材料?  316L不銹鋼的顯微組織中包括了奧氏體相和非常少量的鐵素體相。這主要是通過向合金中添加足夠量的鎳來穩定奧氏體相而形成的。鍛軋316L不銹鋼的鎳含量一般為10-11%。雙相不銹鋼的化學成份經過調整,形成了一種含有大致等量的鐵素體相和奧氏體相的顯微組織(如下圖)。2205雙相不銹鋼是通過減少鎳含量至約5%并調整錳和氮的添加量至形成約40-50%的鐵素體而形成的。2205雙相不銹鋼的化學成份是平衡的,因此奧氏體相和鐵素體相具備大至相當的耐腐蝕性。“雙相”指具有奧氏體/鐵素體兩相的顯微組織。     (A) 放大倍數 ≈ 200X   (B) 放大倍數 ≈ 400X  (A)鍛軋316L不銹鋼的顯微組織顯示出奧氏體晶粒以及偶爾可見的鐵素體長條。(B) 鍛軋2205雙相不銹鋼顯微組織顯示出奧氏體(淺色相)和鐵素體(深色相)的數量大致相等。    2205雙相不銹鋼氮含量的增加及其細晶粒的顯微組織使其具有比304L和316L等常見奧氏體不銹鋼更高的強度。在固熔退火條件下,2205雙相不銹鋼的屈服強度大約是316L不銹鋼的兩倍。由于這一較高的強度, 2205雙相不銹鋼的許用應力可以高得多,這取決于工藝設備制造所采用的設計規范。在許多應用中,可以減薄壁厚,從而減輕重量,節約成本。

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