
雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)是(shi)指在它固(gu)溶組織中(zhong)的鐵素(su)體(ti)相(xiang)和(he)奧(ao)氏體(ti)相(xiang)約(yue)各(ge)(ge)占一半,一般最(zui)少相(xiang)含(han)量也需要達(da)到(dao)30%。因此它兼有鐵素(su)體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的性能特(te)點。雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)已(yi)廣泛地應用(yong)于各(ge)(ge)工(gong)業(ye)(ye)領域,諸如紙漿和(he)造紙、陸上(shang)和(he)海上(shang)的油氣工(gong)業(ye)(ye)、化(hua)學加(jia)工(gong)工(gong)業(ye)(ye)、運輸(shu)業(ye)(ye)(化(hua)學品船和(he)槽罐車)、制(zhi)藥和(he)食品工(gong)業(ye)(ye)以及建筑業(ye)(ye)等。多用(yong)制(zhi)反應容器,各(ge)(ge)工(gong)業(ye)(ye)設(she)備和(he)輸(shu)送管(guan)道等。在大多數(shu)應用(yong)中(zhong),雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)被認為是(shi)具有成本效益的材料,填補了普通奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)和(he)高合(he)金奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)之間的空白。
(022Cr25Ni7Mo4N)S25073 / S32750 / 2507 雙相鋼是瑞典近年開發的超級雙相不銹鋼,商業牌號為SAF 2507,主要用于苛刻介質,尤其是含氯的環境,如海水等。鋼中的高鉻、高鉬和高氮的平衡成分設計,使鋼具有很高的耐應力腐蝕,耐點蝕和耐縫隙腐蝕的性能,而且在有機酸和一定范圍的無機酸中也有很低的腐蝕率。一些國家已納入標準,如美國的UNS S32750 ,德國的DIN X2Cr-NiMoN 25 7 4 ,瑞典的SS 2328 等。美國機械工程學會也認可2507雙相鋼適用于ASME 標準的鍋爐和壓力容器以及化工廠和煉油廠的管道標準。
一(yi)、化學成分和顯微組織
| (022Cr25Ni7Mo4N)SAF 2507雙相不銹鋼(gang)的化學(xue)成分 % | ||||||||||
| 牌 號 | 碳 | 硅 | 錳 | 硫 | 磷 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 氮 | 銅 |
| UNS S32750 | ≤0.030 | ≤0.80 | ≤1.20 | ≤0.020 | ≤0.035 | 24.0~26.0 | 6.0~8.0 | 3.0~5.0 | 0.24~0.32 | ≤0.50 |
| 022Cr25Ni7Mo4N S25073 | ≤0.030 | ≤0.80 | ≤1.20 | ≤0.020 | ≤0.035 | 24.0~26.0 | 6.0~8.0 | 3.0~5.0 | 0.24~0.32 | ≤0.50 |
此(ci)鋼(gang)經固溶處理后,兩相α/γ比(bi)約50/50。高溫下(xia)兩相組織比(bi)常(chang)規雙相不銹鋼(gang)要穩(wen)定,無疑對焊接HAZ有(you)著重要的意義。
二、力學性(xing)能
| SAF 2507雙(shuang)相不銹鋼的室(shi)溫力學(xue)性能 | ||||||
| 鋼種 | 鋼材品種 | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/% | HV | Ak/J |
| SAF 2507 | 壁厚<20mm管 | 800~1000 | ≥550 | ≥25 | 290 | ﹣ |
| 熱軋鋼板 | 730 | 530 | 20 | ﹣ | 60 | |
三、焊接性能
SAF 2507 雙相(xiang)不銹鋼可(ke)用GTAW,GMAW,SMAW和SAW等焊(han)接(jie)(jie)方法進行焊(han)接(jie)(jie),所使用的(de)焊(han)接(jie)(jie)材料(liao)見表(biao)(biao)1。25.10.4L用于GTAW法焊(han)接(jie)(jie),25.10.4LR和25.10.4.LB用于手工焊(han)接(jie)(jie),當(dang)焊(han)件有較高韌性要求時,多采用25.10.4.LB堿性焊(han)條。異(yi)種鋼焊(han)接(jie)(jie)時可(ke)采用的(de)焊(han)接(jie)(jie)材料(liao)表(biao)(biao)2.
| SAF 2507雙相鋼使用焊接材(cai)料(liao) % | |||||||||
| Sandvik 牌號 | 碳 max | 硅 | 錳 max | 磷 max | 硫 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 氮 |
| 25.10.4.L(焊絲) | 0.02 | 0.3 | 0.4 | 0.02 | 0.02 | 25 | 10 | 4 | 0.25 |
| 25.10.4.LR(鈦型焊條) | 0.03 | 0.5 | 0.7 | 0.03 | 0.025 | 25 | 10 | 4 | 0.25 |
| 25.10.4.LB(堿性型焊條) | 0.04 | 0.4 | 0.9 | 0.03 | 0.025 | 25.5 | 9.5 | 4 | 0.25 |
| SAF 2507雙相鋼(gang)與(yu)異種鋼(gang)焊接(jie)時使(shi)用的焊接(jie)材料 | |||
| SAF | 鋼 種 | AISI 300系鋼 | 904L、Sanicro 28、254SMO等 |
| 2507 | 25.10.4.L | 25.10.4.L | Sanicro 60 ① |
| 25.10.4.LR | 25.10.4.LR | Sanicro 60 ② | |
| 注:① Sanicro 60 (焊絲)為 Cr22Mo9Nb3.5Ni 合金 ; | |||
| ② Sanicro 60 (焊絲)為 Cr21Mo9Nb3.5Ni 合金 | |||
建議使(shi)用的線能量:0.2~1.5kJ/mm,為避免快速冷卻,厚板焊(han)接一般采(cai)用上限值,薄板焊(han)接多采(cai)用下限值,控(kong)制層間(jian)溫(wen)度不得超(chao)過150℃。GTAW法焊(han)接時,采(cai)用純氬或Ar+2%N2保(bao)護。
四、冷(leng)熱加工性能
熱(re)(re)成型溫度(du)范(fan)圍有限(xian),溫度(du)太(tai)低(di)時,塑性較差的(de)鐵(tie)素體在變(bian)形區會(hui)嚴重(zhong)開(kai)裂,溫度(du)過高時,鐵(tie)素體過軟(ruan)也可能發(fa)生熱(re)(re)撕裂,因(yin)此溫度(du)在控制中十分(fen)(fen)關鍵,SAF 2507 的(de)熱(re)(re)成型(加工)溫度(du)范(fan)圍為1200~1025℃。熱(re)(re)加工后(hou)的(de)工件(jian)需進行固溶水淬。雙相不銹鋼(gang)在固溶溫度(du)下非常軟(ruan),若工件(jian)沒有足夠的(de)支(zhi)撐,會(hui)發(fa)生扭曲(qu)和變(bian)形,這對大口徑薄壁管(guan)材十分(fen)(fen)重(zhong)要,扭曲(qu)的(de)產(chan)品再成型或(huo)矯直比奧氏體困難。
SAF 2507 雙相不銹鋼在冷(leng)成型(xing)后(hou)(hou),例如(ru)冷(leng)彎,一(yi)般(ban)變形(xing)量(liang)不超過10%~15%,不需(xu)要進行(xing)隨后(hou)(hou)熱處(chu)(chu)理,但是在苛刻介質(zhi)條件下或是冷(leng)變形(xing)量(liang)較大量(liang),還是要進行(xing)1050~1120℃加(jia)熱,隨后(hou)(hou)空冷(leng)和(he)水冷(leng)處(chu)(chu)理。
五、材(cai)料用途
SAF 2507 雙相不(bu)銹鋼主要用于含氯化物的(de)苛刻(ke)介質,如(ru)化工(gong)、石(shi)化和制造(zao)等(deng)工(gong)業。例如(ru)含胺20%NaOH溶液(ye),高濃度甲酸及(ji)無水醋酸等(deng),普遍用于練油、石(shi)化廠熱交換器、海水冷(leng)凝器等(deng)。
