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022Cr23Ni5Mo3N (S32205/S22053)

  (022Cr23Ni5Mo3N ) S22053 / S32205 雙相不銹鋼(gang)是瑞典開發了 3RE60 雙相不銹鋼之后，又針對油氣工業管線材首先開發出了SAF 2205鋼，納入了ASTM A789、A790、A240、A276 等標準，美國牌號為UNS S31803；20世紀80年代后，各國相繼開發類似鋼種，并納入標準。德國有W-Nr.1.4462，DIN X2Cr-NiMoN2253, 法國有Z2CND22-05-03，瑞典有SS2377，英國有BS 318S13 等。SAF 2205雙相不銹鋼自70年代后期開始用于油氣管線，這是最早使用在這方面的雙相不銹鋼，為了改進相平衡和避免有害相的析出，近年從UNS S31803 雙相鋼又派生出UNS 32205，后者具有更窄的區間，ASTM 專門為這兩個鋼制訂了冶金產品有害金屬間相的檢驗標準（ASTM A923-98）。中國在20世紀80年代也開始研制相當SAF 2205 雙相鋼的022Cr22Ni5Mo3N雙相不銹鋼，它在中性氯化物溶液和硫化氫中的耐應力腐蝕性能優于304L、316L奧氏體不銹鋼及18-5Mo型雙相不銹鋼。可進行冷、熱加工成型，焊接性能良好，該鋼適用作結構材料，是目前世界在雙相不銹鋼中應用最普遍的牌號。

  美國UNS： S31803    中國牌號：022Cr22Ni5M3N    統一數(shu)字(zi)代(dai)號：S22253        二(er)者化學成分區別：S31803 :（鉻：21.0～23.0 、氮：0.08～0.20）

  美(mei)國UNS： S32205    中國牌(pai)號：022Cr23Ni5M3N    統一數字(zi)代號：S22053        二者化學成分區(qu)別(bie)：S32205 :（鉻：22.0～23.0 、氮：0.14～0.20）

一(yi)、化學成(cheng)分及顯微組織

  022Cr23Ni5Mo3N 雙相鋼(gang)在(zai)固溶狀態（1020 ～1100℃水冷）下鐵素(su)體數量約為40%～50%，隨(sui)著溫度的(de)升高鐵素(su)體量逐漸增加(jia)，并(bing)且晶(jing)粒(li)成等(deng)軸狀，至1300℃時此鋼(gang)仍保留一定(ding)量的(de)γ相。鋼(gang)在(zai)350～975℃范圍加(jia)熱(re)后有Cr2N、σ、χ、αˊ相的(de)析出(chu)。

二、力學性能(neng)

三、焊接性能(neng)

  S32205雙(shuang)相不銹鋼的(de)焊(han)(han)接性(xing)能(neng)(neng)良好，熱裂紋傾向低(di)，脆化(hua)傾向小。適宜(yi)采(cai)用(yong)(yong)SMAW、GTAW和(he)SAW法(fa)進(jin)行焊(han)(han)接；采(cai)用(yong)(yong)GTAW法(fa)焊(han)(han)接時(shi)(shi)需填絲；一般(ban)不需焊(han)(han)前預熱和(he)焊(han)(han)后熱處理。為使焊(han)(han)縫和(he)焊(han)(han)接HAZ能(neng)(neng)有(you)合適的(de)奧氏體數量以保(bao)證焊(han)(han)縫和(he)接頭有(you)滿意的(de)力學與(yu)(yu)耐蝕綜合性(xing)能(neng)(neng)，焊(han)(han)接時(shi)(shi)必須注意線能(neng)(neng)量和(he)層間溫度。SAF 2204 與(yu)(yu) SAF 2304雙(shuang)相鋼使用(yong)(yong)的(de)是相同(tong)的(de)焊(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)條。如(ru)果在非常苛(ke)刻的(de)介(jie)質(zhi)中(zhong)使用(yong)(yong)SAF 2205高腐蝕焊(han)(han)接接時(shi)(shi)，要求采(cai)用(yong)(yong)焊(han)(han)接超(chao)級雙(shuang)相不銹鋼SAF 2507 時(shi)(shi)使用(yong)(yong)的(de)25.10.4L、25.10.4LR和(he)25.10.4LB焊(han)(han)絲和(he)焊(han)(han)條。

四(si)、冷(leng)熱加(jia)工性能

  用于不(bu)銹鋼(gang)的成型操作同(tong)樣也適用于022Cr23Ni5Mo3N鋼(gang)種，但像(xiang)深沖、深拉、旋壓(ya)等冷成型要比奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹鋼(gang)困(kun)難。一般冷變形超(chao)過10%，需(xu)要固溶退火處理。

  S32205 雙相不銹鋼(gang)即(ji)可冷(leng)彎也(ye)可熱(re)彎，冷(leng)彎后一(yi)般不需熱(re)處理，但彎曲(qu)超過20%變形量或(huo)使用條件有(you)產生(sheng)應(ying)力腐蝕危(wei)險時，則采(cai)取固(gu)溶(rong)退火處理。熱(re)成(cheng)型(xing)如熱(re)彎應(ying)在1150～950℃溫(wen)度范圍內進行(xing)，低于950℃會進入σ相脆性范圍，熱(re)成(cheng)型(xing)后應(ying)進行(xing)固(gu)溶(rong)退火處理。

  固(gu)溶退火制度為1020～1100℃加熱(re)快冷，此(ci)也可(ke)用(yong)于消除應力(li)處理，在特殊情況下也可(ke)采用(yong)550～600℃消除應力(li)處理。

五、材料應用

   S32205 雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼是在(zai)(zai)所有(you)雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼中應用(yong)(yong)最(zui)多的(de)(de)(de)一(yi)個(ge)鋼種，應用(yong)(yong)范圍十分廣(guang)泛，主要用(yong)(yong)在(zai)(zai)酸性油(you)(you)、氣井生產(chan)(chan)，還(huan)有(you)煉油(you)(you)、紙漿、化(hua)工、化(hua)肥以及石油(you)(you)化(hua)工等領域，大多數用(yong)(yong)其制造熱交換器、冷凝冷卻器等易產(chan)(chan)生點蝕(shi)和(he)應力(li)腐蝕(shi)的(de)(de)(de)受(shou)壓(ya)設備(bei)，在(zai)(zai)許(xu)多情況下(xia)用(yong)(yong)來(lai)代(dai)替304L、316L奧氏體不(bu)(bu)銹鋼。近年海上(shang)化(hua)學(xue)品儲罐運輸船是雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)最(zui)大用(yong)(yong)戶，消費量約占雙相不銹鋼熱軋板產量的50%。如今2205雙相鋼已取代 316L 和 317L 不銹鋼，成為海水化學產品運輸船儲罐的標準用材。中國2001年建造的第一條船已下水使用，2205雙相不銹鋼板的消耗量達到1400噸。此時在建筑業，如造橋和做海邊道路上的扶欄和燈柱。在建筑基礎設施，如做過街天橋的鋼筋等。中國采用SAF 2205 和 Q345C 復合板已在長江三峽工程中用于沖砂管道、泄洪深孔埋件和襯砌等。