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2205不锈钢板制药和生物技术行业的卫生要求相对较高


作者编辑: | 日期:2021-1-15 10:44:41 | 信息来源:

2205不锈钢板制药和生物技术行业的卫生要求相对较高,用于制造加工容器和管道系统的材料必须证明具有卓越的耐腐蚀性和清洁性,以确保产品的纯度和品质。材料必须能够耐受生产环境以及和清洁工序中的温度、压力和腐蚀性。此外,材料必须具有良好的焊接性,必须能够满足行业对表面光洁度的要求。    制药和生物技术行业工艺设备的主要制造材料为316L( UNS S31603,EN 1.4404)奥氏体不锈钢。316L不锈钢所具有的耐腐蚀性、焊接性、电解抛光特性以及供货方便的特点,使其成为绝大多数制药应用的理想候选材料。尽管316L不锈钢在许多工艺环境下表现良好,但用户仍然通过审慎选择特定的316L不锈钢化学成份以及采用改进的生产工艺如电渣重熔(ESR),来提高316L不锈钢的性能表现。    如果对于316L不锈钢而言,工艺介质条件腐蚀性过强的话,用户若能接受维护成本的增加可以继续使用316L不锈钢,也可以转而选用合金成份更高的6%钼超级奥氏体不锈钢,如AL-6XN®(UNS N08367)或254 SMO®(UNS S31254,EN 1.4547)。而生物技术行业已经认识到了采用2205(UNS S32205,EN 1.4462)双相不锈钢制造工艺设备的好处。
(注:AL-6XN®为ATI Properties公司的商标,254SMO®是Outokumpu Stainless的商标。)      ▲采用厚度标号为10的2205双相不锈钢板和3/16英寸(4.8毫米)厚的2205双相不锈钢板制造的制药行业用研发容器。与产品接触的表面经电解抛光使光洁度达到ASME BPE - SF4。(照片来源:Genentech)    2205双相不锈钢是一种什么材料?  316L不锈钢的显微组织中包括了奥氏体相和非常少量的铁素体相。这主要是通过向合金中添加足够量的镍来稳定奥氏体相而形成的。锻轧316L不锈钢的镍含量一般为10-11%。双相不锈钢的化学成份经过调整,形成了一种含有大致等量的铁素体相和奥氏体相的显微组织(如下图)。2205双相不锈钢是通过减少镍含量至约5%并调整锰和氮的添加量至形成约40-50%的铁素体而形成的。2205双相不锈钢的化学成份是平衡的,因此奥氏体相和铁素体相具备大至相当的耐腐蚀性。“双相”指具有奥氏体/铁素体两相的显微组织。     (A) 放大倍数 ≈ 200X   (B) 放大倍数 ≈ 400X  (A)锻轧316L不锈钢的显微组织显示出奥氏体晶粒以及偶尔可见的铁素体长条。(B) 锻轧2205双相不锈钢显微组织显示出奥氏体(浅色相)和铁素体(深色相)的数量大致相等。    2205双相不锈钢氮含量的增加及其细晶粒的显微组织使其具有比304L和316L等常见奥氏体不锈钢更高的强度。在固熔退火条件下,2205双相不锈钢的屈服强度大约是316L不锈钢的两倍。由于这一较高的强度, 2205双相不锈钢的许用应力可以高得多,这取决于工艺设备制造所采用的设计规范。在许多应用中,可以减薄壁厚,从而减轻重量,节约成本。

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