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双相不锈钢2205粉末的爆发式应用逻辑

发布时间:

2025-08-26 08:12

短短数年,双相不锈钢2205正以粉末形态席卷能源、化工、船舶制造、海洋工程、海水淡化等领域。这场从科研到产业的跃迁背后,隐藏着材料学与工业需求的一场“双向奔赴”——当传统不锈钢遇到强度与耐蚀的瓶颈时,2205粉末用独特的奥氏体-铁素体双相结构给出了破局答案。

五年跃迁

2021年,欧洲某知名公司宣布成为第一个向市场提供 3D 打印超级双相不锈钢元件的公司。而当时,我国3D打印才刚刚进入产业化阶段,3D打印用金属粉末严重依赖进口。

仅仅过了一年,国内一家企业就实现3D打印用2205、2507、2707等多型号双相不锈钢与超级双相不锈钢粉末批量生产。不仅为科研和生产单位解决了“有米下锅”的问题,而且是“平价优质米”。

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中国钢铁工业协会消息,最近五年我国双相不锈钢双相不锈钢产量年均复合增长率为21.4%,而同期不锈钢整体年均复合增长率仅为5.6%。其中,2205已经成为双相不锈钢中的主流。

工业需求总量的增长强势带动粉末需求量的增长,一大批科研成果与产业应用相继出现。2205双相不锈钢粉末经验证,适用于粉末冶金、能量沉积、粉末床打印、熔覆、喷涂、热等静压等多种制造与再制造方式。

企业动向

即将到来的2025年8月 26-28 日,Formnext Asia深圳国际3D打印、增材制造及精密成型展览会重磅来袭。

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连续多届参加该展会的辽宁冠达新材料科技有限公司透露,今年的主推产品之一仍然是GD 2205。最近三年,该公司在各类展会上都把GD 2205双相不锈钢粉末作为重点推介产品。

从企业公开信息梳理出一条时间线:

2022年,公司2205、2507、2707等3D打印粉末批量生产,实现国产化替代。

2023年,公司GD 2205粉末出口欧洲。

2024年6月,公司GD2205粉末单月出口量达到5吨。

2025年,中国科学院宁波材料技术与工程研究所等单位科研人员发表了关于“增材制造双相不锈钢中铬的氮化物形成机理”论文。辽宁冠达新材料技术有限公司为该项研究提供了2205粉末。

2025年,公司取得一项名为“一种激光增材制造用双相不锈钢粉末及其制备方法和应用”的ZL,授权公告号 CN119615020B。 

基于以上企业动向可以发现,在双相不锈钢粉末这条赛道,该企业以及驶入快车道。

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双相不锈钢粉末特点

2205双相不锈钢粉末有何优势受到市场欢迎?

2205双相不锈钢粉末制件屈服强度比普通奥氏体不锈钢高一倍多;有比奥氏体不锈钢更高的耐应力腐蚀、耐磨损腐蚀、疲劳腐蚀能力,尤其在含氯离子的环境中。综合力学性能优于普通铁素体不锈钢,尤其是塑韧性;除应力腐蚀外,其他耐局部腐蚀性能优于普通铁素体不锈钢。2205双相不锈钢适合工作温度:-50—300℃。

等效牌号:

UNS  S31803, S32205

ISO/EN/DIN/NF  X2CrNiMoN 22-5-3

W-Nr.  1.4462

化学成分

Element

Cr

Ni

Mo

N

C

Si

Mn

Fe

Content, %

21-23

4.5-6.5

2.7-3.7

0.15-0.25

≤0.03

≤1.0

≤2.0

Balance

粉末特征

Nominal particle range

Hall flow

Apparent density

15–45 µm

17 s/50 g

4.3 g/cc

Other particle range

0-25µm  45-105 µm   50-150 µm

 

2205双相不锈钢粉末应用场景

2205双相不锈钢粉末可通过粉末冶金、能量沉积、粉末床打印、熔覆、喷涂、热等静压等多种方式制造部件和再制造。

石油化工方面, 2205双相不锈钢粉末可用于深海油气管道、阀门及泵体、化工厂反应器内衬、储罐密封件等。

高端零部件方面,‌2205双相不锈钢粉末可用于航空航天发动机部件、核电设备连接件。

‌船舶与海洋工程‌方面,‌2205双相不锈钢粉末可用于船用螺旋桨轴、海水泵壳体等部件。

2205双相不锈钢LPBF拉伸性能

GD 2205合金样品拉伸性能试验

试验项目

抗拉强度σb

屈服强度σs

伸长率δs

横向1

1122 Mpa

1099 Mpa

20.2%

横向2

1129 Mpa

1100 Mpa

18.9%

横向3

1106 Mpa

1077 Mpa

21.2%

横向4

1114 Mpa

1092 Mpa

19.4%

横向5

1118 Mpa

1098 Mpa

18.7%

横向6

1108 Mpa

1088 Mpa

19.4%

未经热处理2205合金样品拉伸性能试验结果

LPBF制造GD 2205合金以铁素体为主,需要进行退火热处理产生铁素体与奥氏体均衡双相。同时,退火热处理可以消除Cr2N有害沉淀物。热处理参考工艺:1000℃,保温5-10分钟,水淬冷却至室温,避免600-800℃停留。

GD 2205合金样品拉伸性能试验

试验项目

抗拉强度σb

屈服强度σs

伸长率δs

横向1

786 Mpa

568 Mpa

38.6%

横向2

781 Mpa

603 Mpa

37.7%

横向3

785 Mpa

564 Mpa

38.7%

横向4

787 Mpa

619 Mpa

38.1%

横向5

774 Mpa

553 Mpa

37.3%

横向6

779 Mpa

564 Mpa

38.3%

热处理后2205合金样品拉伸性能试验结果