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022Cr25Ni7Mo4WCuN (S32760/S27603)

（022Cr25Ni7Mo4WCuN）（Zeron100)  S27603 / S32760 雙相鋼在20世紀80年代初系用作鑄鋼，代替耐蝕性不足的第二代雙相不銹鋼（00Cr22Ni5Mo2N）2205 雙相不銹鋼。80年代后期開始作為用于管道系統的變形材料，隨后此鋼成為石油天然氣開發、海水環境、煙氣脫硫（FGD）、脫鹽、化工等應用領域的重要耐蝕材料。

一、化學(xue)成分

  S32760 雙相(xiang)不(bu)銹鋼除了(le)高鉻(ge)、鉬(mu)、氮量(liang)外還含有少量(liang)的(de)鎢(wu)和(he)銅(tong)。早期作為(wei)鑄造合金，加入(ru)鎢(wu)、銅(tong)以改善(shan)此(ci)(ci)合金的(de)鑄造性能，后來才發(fa)現鎢(wu)、銅(tong)能改善(shan)此(ci)(ci)鋼在(zai)某(mou)些酸中的(de)耐腐蝕性和(he)在(zai)海水中在(zai)鈍化(hua)的(de)能力(li)。

二、組織特點

  此鋼與其他超級雙相不銹鋼相同，在固溶條件下，其顯微組織也是α/γ近于1的雙相結構，但是，自高溫到室溫，包括不正確的熱加工、熱處理和焊接工藝等的冷卻過程中，在此鋼的基體上也會有金屬間相和氮化物析出，在900℃左右停留超過近100s就會有σ、χ、Cr₂N等在基體上析出；在約475℃左右停留超過約800秒便會有α相析出。為了防止金屬間相和Cr₂N相的析出，在冷卻過程中必須具有足夠的冷卻速度。另外此鋼不適應熱處理和冷卻而產生σ相。

三、力學性能

四(si)、耐腐蝕性能

 1. 全面腐蝕

  由于 S32760 雙相不銹鋼中不僅鉻、鉬、氮量高，而且還會有少量的鎢和銅，因而在一些還原性酸介質中耐蝕性優良，且優于超級雙相不銹鋼 022Cr25Ni7Mo4 和超級奧氏體不銹鋼 00Cr20Ni18Mo6CuN (SAF 254SMO )。一些實驗結果表明，022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙相鋼的耐全面腐蝕性在HCl中由于 2507 雙相不銹鋼和 6Mo 超級奧氏體不銹鋼 254SMO；在硫酸中，不僅遠優于2%～3%的 2205 和 316L ，而且也優于 2507 ; 在商用H₃PO₄中，還優于6Mo型超級奧氏體不銹鋼 254SMO。

 2. 晶間腐蝕(shi)

  由于 S32760 雙相不銹鋼 碳：C≤0.03%且具有α+γ雙相結構，因此其耐晶間腐蝕性能優良。在所試驗的條件下還優于如 C-276、Inconel 625、G30 等幾種高鎳的耐蝕合金。

 3. 應力腐(fu)蝕

 用海水介質并采用液滴發法進行應力腐蝕試驗，所得出的此鋼的臨界應力腐蝕溫度（當外加應力為σ_0.2的90%時）為70℃見下表

  由于 S32760 雙相不銹鋼不僅具有雙相組織，屈服強度高，而且鉻、鉬、氮含量高，耐蝕性好。因此此鋼的耐氯化物應力腐蝕性能優異，在含有氯化物介質的試驗中，316L奧氏體不銹鋼當溫度≥60℃，介質僅0.001%氯化物便會產生應力腐蝕。雖然雙相不銹鋼S32304（SAF 2304) 和 S31803 (SAF 2205)耐應力腐蝕性能要優于316L，但卻遠遠低于S32760 雙相不銹鋼，022Cr25Ni7Mo4WCuN 鋼在此試驗條件下不會產生應力腐蝕（不斷裂）。

  在(zai)酸性環境中，當在(zai)高氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)（＞100000mg/L)時，022Cr25Ni7Mo4WCuN雙(shuang)相不銹鋼耐硫(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)應力腐蝕的能力取決(jue)于(yu)氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)的濃(nong)度(du)水平，而在(zai)低氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)濃(nong)度(du)時，則取決(jue)于(yu)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)的濃(nong)度(du)水平。當PH＞4時，此(ci)鋼至少耐0.7bar(0.7MPa)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)氫分壓而不產生SSCC。

4. 點(dian)蝕(shi)(shi)和縫隙腐蝕(shi)(shi)

  S32760 雙相不銹鋼的臨界點蝕溫度（CPT)雖較 C-276（00Cr16Ni69Mo16W4)為低，但較 904L（022Cr20Ni25Mo4.5Cu)和 316L 為高。下表為，在模擬常規電廠煙氣脫硫（FGD）的石灰漿液介質中，022Cr25Ni7Mo4WCuN雙相鋼在鍛態的臨界縫隙腐蝕溫度（CCT）可達75℃，比超級奧氏體不銹鋼 254SMO（00Cr20Ni18Mo6CuN)還要高出10℃。

5. 磨蝕

  從S32760 雙相不銹鋼在煙氣脫硫泥漿泵介質條件下的耐磨蝕試驗結果，可以看出 022Cr25Ni7Mo4WCuN 鋼的耐磨蝕性不僅優于 316L ，而且還優于第二代雙相不銹鋼 2205 （022Cr25Ni5Mo2N）和 鐵鎳基耐蝕合金 Incoloy 825 。在所試驗的條件下，僅有 22Cr 型雙相不銹鋼和超級雙相不銹鋼 022Cr25Ni7Mo4WCuN 的磨蝕損失并不隨著pH值變化而改變，而且只有 022Cr27Ni7Mo3.5WCuN 鋼的磨蝕損失是最低的。從上述結果可知 ，由于 S32760 超級雙相不銹鋼具有的高強度、高硬度、高耐蝕性，充分證明 022Cr25Ni7Mo4WCuN 鋼具有優異的耐腐蝕性。

五、加工性能

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)冷(leng)(leng)熱加(jia)工(gong)(gong)性能與 S32750 雙(shuang)相不銹(xiu)鋼(gang)相似，熱加(jia)工(gong)(gong)時需要適(shi)宜的(de)(de)熱加(jia)工(gong)(gong)（成型）溫度(du)和冷(leng)(leng)卻速度(du)，冷(leng)(leng)加(jia)工(gong)(gong)（成型）時需要較大的(de)(de)外力(li)，適(shi)宜的(de)(de)冷(leng)(leng)變(bian)形(xing)量(liang)，當大變(bian)形(xing)量(liang)時需要及時進行中間(jian)熱處理。

六、焊接(jie)性能

 022Cr25Ni7Mo4WCuN可采用SMAW、GTAW和SAW方法進(jin)行焊接，后感覺線能在0.5 ～1.5KJ/mm,層間溫度在≤150℃，焊后不需(xu)熱處理(li)。

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 鋼焊縫金屬的質量要求一般要達到：-20℃低溫Ak值為28J，平均值為40J。硬度值為不大于28（HRC），能通過6%FeCl₃、35℃檢驗，不產生點蝕，注意需要控制焊縫中鐵素體量為35% ～60%，這樣就能獲得焊接性、成型性、耐腐蝕性和力學性能等均優良的綜合性能。

七(qi)、熱處理工藝

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙相(xiang)不(bu)銹鋼(gang)適宜(yi)熱(re)處(chu)(chu)理溫度為1000～1100℃，保(bao)溫后快冷，為了防止此鋼(gang)的(de)(de)金(jin)屬(shu)間(jian)相(xiang)的(de)(de)析出，熱(re)處(chu)(chu)理后的(de)(de)冷卻速率≥5000℃/h。

八、產品應用(yong)

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙(shuang)相不(bu)銹鋼主要(yao)用于(yu)海(hai)上(shang)石(shi)油、天(tian)然氣(qi)開(kai)采，在電(dian)站(zhan)煙氣(qi)脫(tuo)硫、石(shi)化工(gong)程和化肥工(gong)業中，制(zhi)造(zao)反應器(qi)、容(rong)器(qi)、各種熱交換器(qi)以及管線(xian)、泵、閥等(deng)。