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022Cr23Ni5Mo3N (S32205/S22053)

  (022Cr23Ni5Mo3N ) S22053 / S32205 雙相(xiang)不銹(xiu)鋼是瑞典開發了 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(guo)(guo)UNS： S31803    中國(guo)(guo)牌(pai)號(hao)：022Cr22Ni5M3N    統一數字代號(hao)：S22253        二者化(hua)學成分區(qu)別(bie)：S31803 :（鉻：21.0～23.0 、氮：0.08～0.20）

  美國UNS： S32205    中(zhong)國牌號(hao)：022Cr23Ni5M3N    統(tong)一數字代號(hao)：S22053        二者化學成分區別：S32205 :（鉻(ge)：22.0～23.0 、氮：0.14～0.20）

一、化(hua)學成分及顯微(wei)組織

  022Cr23Ni5Mo3N 雙相(xiang)鋼在(zai)固溶狀態（1020 ～1100℃水(shui)冷）下鐵素體數量(liang)約(yue)為(wei)40%～50%，隨著溫度(du)的(de)升高鐵素體量(liang)逐漸增(zeng)加，并且晶粒成等(deng)軸狀，至1300℃時此鋼仍保留一定量(liang)的(de)γ相(xiang)。鋼在(zai)350～975℃范圍加熱后有Cr2N、σ、χ、αˊ相(xiang)的(de)析出(chu)。

二、力學性能

三(san)、焊接性能

  S32205雙相不(bu)銹鋼的(de)焊(han)(han)接(jie)性能(neng)(neng)良好，熱裂(lie)紋傾向(xiang)低，脆化傾向(xiang)小。適宜采用(yong)SMAW、GTAW和(he)(he)SAW法進(jin)行(xing)焊(han)(han)接(jie)；采用(yong)GTAW法焊(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)需填絲(si)；一般不(bu)需焊(han)(han)前預(yu)熱和(he)(he)焊(han)(han)后熱處(chu)理。為使(shi)(shi)焊(han)(han)縫和(he)(he)焊(han)(han)接(jie)HAZ能(neng)(neng)有(you)(you)合(he)適的(de)奧氏體數量以保證焊(han)(han)縫和(he)(he)接(jie)頭有(you)(you)滿意的(de)力學與(yu)耐蝕(shi)綜(zong)合(he)性能(neng)(neng)，焊(han)(han)接(jie)時(shi)(shi)必(bi)須注意線能(neng)(neng)量和(he)(he)層(ceng)間溫度(du)。SAF 2204 與(yu) SAF 2304雙相鋼使(shi)(shi)用(yong)的(de)是相同的(de)焊(han)(han)絲(si)和(he)(he)焊(han)(han)條。如(ru)果在非常苛刻的(de)介質中使(shi)(shi)用(yong)SAF 2205高腐蝕(shi)焊(han)(han)接(jie)接(jie)時(shi)(shi)，要求采用(yong)焊(han)(han)接(jie)超級雙相不(bu)銹鋼SAF 2507 時(shi)(shi)使(shi)(shi)用(yong)的(de)25.10.4L、25.10.4LR和(he)(he)25.10.4LB焊(han)(han)絲(si)和(he)(he)焊(han)(han)條。

四、冷熱加工(gong)性能(neng)

  用于(yu)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的成(cheng)型操作同(tong)樣(yang)也適用于(yu)022Cr23Ni5Mo3N鋼種(zhong)，但像深(shen)(shen)沖、深(shen)(shen)拉、旋壓等冷成(cheng)型要(yao)比奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼困難。一般(ban)冷變形(xing)超(chao)過(guo)10%，需要(yao)固溶(rong)退火處理(li)。

  S32205 雙(shuang)相(xiang)不銹鋼即可(ke)冷彎也可(ke)熱彎，冷彎后(hou)一(yi)般(ban)不需熱處理(li)，但彎曲(qu)超過(guo)20%變形量或(huo)使用條件有產生應力腐蝕危(wei)險(xian)時，則采取固溶退火(huo)處理(li)。熱成(cheng)型如熱彎應在1150～950℃溫度范(fan)圍內進(jin)行，低于950℃會進(jin)入σ相(xiang)脆性范(fan)圍，熱成(cheng)型后(hou)應進(jin)行固溶退火(huo)處理(li)。

  固溶退火(huo)制度為1020～1100℃加熱(re)快冷(leng)，此也可(ke)用(yong)(yong)于(yu)消(xiao)(xiao)除(chu)應力(li)(li)處理(li)，在特(te)殊情(qing)況下(xia)也可(ke)采用(yong)(yong)550～600℃消(xiao)(xiao)除(chu)應力(li)(li)處理(li)。

五(wu)、材料應用

   S32205 雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)是在(zai)(zai)所有雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)中應用(yong)最多的(de)(de)一個鋼(gang)種，應用(yong)范圍十(shi)分廣泛，主要用(yong)在(zai)(zai)酸(suan)性(xing)油、氣(qi)井生(sheng)產，還有煉油、紙漿(jiang)、化工、化肥以及石油化工等(deng)(deng)領(ling)域，大多數用(yong)其制造熱交換(huan)器、冷(leng)凝冷(leng)卻器等(deng)(deng)易(yi)產生(sheng)點蝕和應力(li)腐蝕的(de)(de)受壓設備(bei)，在(zai)(zai)許(xu)多情況下用(yong)來代替304L、316L奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)。近年(nian)海上化學品儲罐運(yun)輸船是雙(shuang)相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)最大用(yong)戶，消費量約(yue)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。