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022Cr25Ni7Mo4WCuN (S32760/S27603)

（022Cr25Ni7Mo4WCuN）（Zeron100)  S27603 / S32760 雙(shuang)相鋼(gang)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、化學成分

  S32760 雙相不銹鋼(gang)除了(le)高鉻、鉬、氮(dan)量外(wai)還含(han)有少量的(de)(de)鎢(wu)和銅。早期作為鑄造合金，加(jia)入(ru)鎢(wu)、銅以改善此合金的(de)(de)鑄造性能，后來(lai)才發現鎢(wu)、銅能改善此鋼(gang)在某(mou)些(xie)酸中的(de)(de)耐腐蝕(shi)性和在海水中在鈍化(hua)的(de)(de)能力。

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(nai)腐蝕性能

 1. 全(quan)面(mian)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(jian)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. 應力腐蝕(shi)

 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）。

  在酸(suan)性(xing)環境中，當在高氯化物(wu)（＞100000mg/L)時(shi)，022Cr25Ni7Mo4WCuN雙相不銹鋼耐硫化物(wu)應(ying)力(li)腐蝕的(de)能力(li)取(qu)決于氯化物(wu)的(de)濃度水平(ping)，而(er)在低(di)氯化物(wu)濃度時(shi)，則取(qu)決于硫化物(wu)的(de)濃度水平(ping)。當PH＞4時(shi)，此鋼至少(shao)耐0.7bar(0.7MPa)硫化氫分壓(ya)而(er)不產(chan)生(sheng)SSCC。

4. 點蝕和縫隙腐蝕

  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(jia)工性能

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙相不銹鋼(gang)的冷(leng)熱(re)(re)加(jia)工(gong)性能與 S32750 雙相不銹鋼(gang)相似，熱(re)(re)加(jia)工(gong)時(shi)需(xu)要適宜的熱(re)(re)加(jia)工(gong)（成(cheng)型(xing)）溫(wen)度和冷(leng)卻速度，冷(leng)加(jia)工(gong)（成(cheng)型(xing)）時(shi)需(xu)要較大的外力，適宜的冷(leng)變(bian)(bian)形量，當大變(bian)(bian)形量時(shi)需(xu)要及時(shi)進行中間熱(re)(re)處理(li)。

六(liu)、焊(han)接性能(neng)

 022Cr25Ni7Mo4WCuN可采用SMAW、GTAW和SAW方法(fa)進行焊接，后(hou)感覺線(xian)能在(zai)0.5 ～1.5KJ/mm,層間溫度(du)在(zai)≤150℃，焊后(hou)不(bu)需熱處理。

  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(shuang)相(xiang)不銹鋼適宜熱處理溫度為1000～1100℃，保(bao)溫后快冷，為了防止此鋼的(de)金屬間相(xiang)的(de)析(xi)出，熱處理后的(de)冷卻速率≥5000℃/h。

八(ba)、產品應用

  022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙相不銹(xiu)鋼(gang)主要用于(yu)海上石油、天然(ran)氣開采，在電站煙氣脫硫、石化工程和化肥(fei)工業中，制造(zao)反(fan)應器、容器、各種熱(re)交換器以及管線、泵(beng)、閥等。