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022Cr23Ni5Mo3N (S32205/S22053)

  (022Cr23Ni5Mo3N ) S22053 / S32205 雙相(xiang)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(mei)國(guo)UNS： S31803    中國(guo)牌(pai)號：022Cr22Ni5M3N    統一數字代號：S22253        二(er)者化學成分區(qu)別：S31803 :（鉻：21.0～23.0 、氮：0.08～0.20）

  美國(guo)UNS： S32205    中國(guo)牌號：022Cr23Ni5M3N    統一數字代號：S22053        二者化學成分區別(bie)：S32205 :（鉻：22.0～23.0 、氮(dan)：0.14～0.20）

一、化學成分及顯微組織

  022Cr23Ni5Mo3N 雙(shuang)相鋼(gang)在(zai)固溶(rong)狀(zhuang)態（1020 ～1100℃水冷）下鐵素(su)體數量約為40%～50%，隨(sui)著(zhu)溫度的升高鐵素(su)體量逐漸增加，并(bing)且晶粒成(cheng)等軸狀(zhuang)，至(zhi)1300℃時此(ci)鋼(gang)仍(reng)保留一定量的γ相。鋼(gang)在(zai)350～975℃范(fan)圍(wei)加熱(re)后有Cr2N、σ、χ、αˊ相的析(xi)出。

二、力學性能

三(san)、焊接性能

  S32205雙相不(bu)銹鋼的焊(han)(han)(han)接(jie)性(xing)能(neng)良好，熱(re)裂紋(wen)傾向(xiang)低，脆化傾向(xiang)小(xiao)。適宜采用(yong)SMAW、GTAW和SAW法進行焊(han)(han)(han)接(jie)；采用(yong)GTAW法焊(han)(han)(han)接(jie)時需填絲；一般不(bu)需焊(han)(han)(han)前(qian)預熱(re)和焊(han)(han)(han)后(hou)熱(re)處理。為使焊(han)(han)(han)縫和焊(han)(han)(han)接(jie)HAZ能(neng)有合(he)適的奧氏體數量(liang)以保證焊(han)(han)(han)縫和接(jie)頭有滿意(yi)的力學(xue)與耐蝕綜合(he)性(xing)能(neng)，焊(han)(han)(han)接(jie)時必須注意(yi)線能(neng)量(liang)和層間(jian)溫度。SAF 2204 與 SAF 2304雙相鋼使用(yong)的是相同的焊(han)(han)(han)絲和焊(han)(han)(han)條(tiao)。如(ru)果在非常(chang)苛刻(ke)的介(jie)質中(zhong)使用(yong)SAF 2205高腐蝕焊(han)(han)(han)接(jie)接(jie)時，要(yao)求采用(yong)焊(han)(han)(han)接(jie)超級(ji)雙相不(bu)銹鋼SAF 2507 時使用(yong)的25.10.4L、25.10.4LR和25.10.4LB焊(han)(han)(han)絲和焊(han)(han)(han)條(tiao)。

四、冷熱(re)加工性能

  用于不(bu)(bu)銹鋼(gang)的成(cheng)型操作同(tong)樣也適用于022Cr23Ni5Mo3N鋼(gang)種，但像深沖、深拉(la)、旋壓(ya)等冷(leng)成(cheng)型要(yao)比奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼(gang)困難(nan)。一般(ban)冷(leng)變(bian)形超過10%，需要(yao)固溶退火處(chu)理。

  S32205 雙(shuang)相不銹鋼即可(ke)(ke)冷彎(wan)(wan)也可(ke)(ke)熱(re)彎(wan)(wan)，冷彎(wan)(wan)后一般不需(xu)熱(re)處(chu)理(li)，但彎(wan)(wan)曲超過20%變形量或使用條(tiao)件有產生應(ying)(ying)力腐蝕危(wei)險(xian)時，則采(cai)取固(gu)溶(rong)(rong)退(tui)火(huo)處(chu)理(li)。熱(re)成型(xing)如熱(re)彎(wan)(wan)應(ying)(ying)在1150～950℃溫度范圍(wei)內進(jin)(jin)行(xing)，低(di)于950℃會進(jin)(jin)入σ相脆性范圍(wei)，熱(re)成型(xing)后應(ying)(ying)進(jin)(jin)行(xing)固(gu)溶(rong)(rong)退(tui)火(huo)處(chu)理(li)。

  固溶(rong)退(tui)火(huo)制度為1020～1100℃加熱快冷，此也(ye)(ye)可用(yong)于(yu)消除應(ying)力(li)處理，在特殊情(qing)況下也(ye)(ye)可采用(yong)550～600℃消除應(ying)力(li)處理。

五、材料應用

   S32205 雙相不銹(xiu)鋼(gang)是(shi)在所有(you)雙相不銹(xiu)鋼(gang)中應用最多的(de)一個鋼(gang)種，應用范(fan)圍十(shi)分廣泛，主要用在酸性油(you)、氣井生產(chan)，還(huan)有(you)煉油(you)、紙漿、化工、化肥以及石油(you)化工等(deng)領域，大多數用其制造(zao)熱交換器、冷凝(ning)冷卻器等(deng)易產(chan)生點(dian)蝕和(he)應力腐蝕的(de)受壓(ya)設備，在許(xu)多情況下(xia)用來代替304L、316L奧(ao)氏體不銹(xiu)鋼(gang)。近(jin)年海(hai)上(shang)化學品儲(chu)罐運輸船是(shi)雙相不銹(xiu)鋼(gang)的(de)最大用戶(hu)，消費量(liang)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。