雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)是(shi)指在(zai)它(ta)固溶組織中的鐵素(su)(su)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)和(he)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)約各占一(yi)半，一(yi)般最少(shao)相(xiang)(xiang)(xiang)含量(liang)也(ye)需要達到30%。因此它(ta)兼有鐵素(su)(su)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)和(he)奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)的性(xing)能特點。雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)已廣(guang)泛(fan)地(di)應(ying)用(yong)于各工(gong)(gong)業(ye)領(ling)域，諸如(ru)紙漿和(he)造(zao)紙、陸(lu)上和(he)海上的油氣工(gong)(gong)業(ye)、化(hua)學加工(gong)(gong)工(gong)(gong)業(ye)、運(yun)輸業(ye)（化(hua)學品(pin)船和(he)槽(cao)罐(guan)車(che)）、制(zhi)藥和(he)食(shi)品(pin)工(gong)(gong)業(ye)以及建(jian)筑業(ye)等。多用(yong)制(zhi)反應(ying)容器，各工(gong)(gong)業(ye)設備(bei)和(he)輸送管道等。在(zai)大多數應(ying)用(yong)中，雙(shuang)相(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹鋼(gang)被認為是(shi)具有成本效益的材料，填(tian)補了(le)普通奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)和(he)高合金奧(ao)氏(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)之(zhi)間的空白。
（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(hua)學成(cheng)分(fen)
| （022Cr25Ni7Mo4WCuN）S32760 雙相(xiang)不銹鋼(gang)的化學成分 % | |||||||||||
| 牌 號 | 碳 | 硅 | 錳 | 硫 | 磷 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 銅 | 氮 | 鎢 |
| （Zeron100）UNS S32760 | ≤0.05 | ≤1.0 | ≤1.0 | ≤0.010 | ≤0.030 | 24.0～26.0 | 6.0～8.0 | 3.0～4.0 | 0.50～1.0 | 0.20～0.30 | 0.50～1.0 |
| 022Cr25Ni7Mo4WCuN S27603 | ≤0.030 | ≤1.0 | ≤1.0 | ≤0.030 | ≤0.035 | 24.0～26.0 | 6.0～8.0 | 3.0～4.0 | 0.50～1.0 | 0.20～0.30 | 0.50～1.0 |
S32760 雙相(xiang)不銹鋼(gang)除了高鉻、鉬(mu)、氮量(liang)外(wai)還含有少(shao)量(liang)的(de)鎢和(he)銅。早期作為鑄造合金(jin)(jin)，加入鎢、銅以改善此合金(jin)(jin)的(de)鑄造性能，后來(lai)才發現鎢、銅能改善此鋼(gang)在(zai)某些酸中的(de)耐腐蝕性和(he)在(zai)海(hai)水中在(zai)鈍(dun)化的(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(xing)能
| ASTM A240 標準規(gui)定的力學性能(neng) | ||||
| 材料 | UNS | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/% |
| 022Cr25Ni7Mo4WCuN 鍛態 | S32760 | ≥550 | ≥750 | ≥25 |
| 022Cr25Ni7Mo4WCuN 鑄態 | J93380 | ≥450 | ≥700 | ≥25 |
| 022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙(shuang)相(xiang)鋼的實(shi)測力學性能 | ||||||
| 板厚/mm | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/% | 硬度（HRC） | 沖擊值（V型）Akv/J | |
| 20℃ | ’-30℃ | |||||
| 10 | 874 | 671 | 734 | 42 | 241 | 207 |
| 12 | 865 | 690 | 737 | 38 | 227 | 227 |
| 19 | 843 | 647 | 701 | 40 | 211 | 183 |
| 34 | 853 | 627 | 700 | 32 | 241 | 248 |
四、耐腐蝕性(xing)能
1. 全面腐蝕(shi)
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(fu)蝕
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
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σ0.2的90%時）為70℃見下表
| S32760雙相不銹鋼用海水介質進行液(ye)滴(di)蒸發法應力腐蝕(shi)（SCC)試驗結果 | |||
| 試驗溫度/℃ | 應力/MPa | 外加應力σ0.2% | SCC結果 |
| 110 | 471 | 88 | SCC |
| 105 | 494 | 92 | SCC |
| 100 | 494 | 92 | SCC |
| 90 | 508 | 92 | SCC |
| 80 | 507 | 92 | SCC |
| 70 | 518 | 90 | 無SCC |
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）。
在酸性環(huan)境中(zhong)，當(dang)在高氯(lv)化物(wu)（＞100000mg/L)時(shi)，022Cr25Ni7Mo4WCuN雙相不銹鋼耐硫(liu)(liu)化物(wu)應力腐蝕的(de)(de)能力取決(jue)于(yu)氯(lv)化物(wu)的(de)(de)濃度水(shui)平，而在低(di)氯(lv)化物(wu)濃度時(shi)，則取決(jue)于(yu)硫(liu)(liu)化物(wu)的(de)(de)濃度水(shui)平。當(dang)PH＞4時(shi)，此鋼至少耐0.7bar(0.7MPa)硫(liu)(liu)化氫分壓而不產生SSCC。
4. 點蝕(shi)和縫隙腐蝕(shi)
| 幾種不銹鋼在FGD石灰漿液介質中CCT值 （ Cl–50000mg/L ,PH=2 ) | ||
| 鋼種 | 產品形態 | CCT/℃ |
| S32760 | 鍛態 | 75 |
| S32760 | 鑄態 | 60 |
| Zeron 25 | 鑄態 | 40 |
| 254 SMO | 鍛態 | 65 |
| SAF 2205 | 鍛態 | 35 |
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(mo)蝕
| 在(zai)帶有(you)1000mg/L泥沙的(de)酸性(xing)鹽水（pH=3.5），以40m/s速度沖(chong)刷(shua)時，一些不銹鋼的(de)重量損失 | ||||
| 牌號 | 316L | 22Cr雙相鋼 | 825合金 | S32760 |
| 失重數值/mg | 18.5 | 15.5 | 15 | 13 |
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(gong)性能
022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙(shuang)相不銹鋼的冷熱(re)加(jia)工性(xing)能(neng)與(yu) S32750 雙(shuang)相不銹鋼相似，熱(re)加(jia)工時需(xu)要(yao)適(shi)宜的熱(re)加(jia)工（成(cheng)型）溫度和冷卻速度，冷加(jia)工（成(cheng)型）時需(xu)要(yao)較大的外力，適(shi)宜的冷變形量(liang)，當大變形量(liang)時需(xu)要(yao)及時進行中間熱(re)處(chu)理。
六、焊接性能
022Cr25Ni7Mo4WCuN可采用SMAW、GTAW和SAW方法進(jin)行焊接(jie)，后感覺(jue)線能(neng)在0.5 ～1.5KJ/mm,層間溫度(du)在≤150℃，焊后不需熱(re)處理(li)。
| 不同方(fang)法焊接(jie)時S32760雙(shuang)相(xiang)鋼使用的典(dian)型焊接(jie)參數 | |||
| 焊接參數 | GTAWφ2.4 | SMAWφ3.25 | SAWφ3.2 |
| 電流/A | 80 | 100 | 330 |
| 電壓/V | 11 | 23 | 32 |
| 焊接速度 mm*min-1 | 45 | 120 | 450 |
| 道次數 | 1 | 4 | 填滿 |
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、熱(re)處理(li)工(gong)藝
022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙(shuang)相(xiang)不銹鋼適(shi)宜(yi)熱處(chu)理(li)溫(wen)度(du)為1000～1100℃，保(bao)溫(wen)后快(kuai)冷(leng)，為了防止此鋼的(de)(de)(de)金(jin)屬間相(xiang)的(de)(de)(de)析出，熱處(chu)理(li)后的(de)(de)(de)冷(leng)卻速率≥5000℃/h。
八、產品應用
022Cr25Ni7Mo4WCuN 雙相(xiang)不銹鋼主(zhu)要用于海上石油(you)、天然(ran)氣開(kai)采，在(zai)電站(zhan)煙氣脫(tuo)硫、石化工程和化肥(fei)工業中，制造反應(ying)器、容(rong)器、各種熱交換器以及管(guan)線(xian)、泵(beng)、閥等(deng)。
