雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)指(zhi)在(zai)它(ta)(ta)固溶(rong)組織(zhi)中的(de)鐵(tie)素體(ti)相和(he)奧(ao)(ao)氏體(ti)相約(yue)各(ge)占一半(ban),一般最少(shao)相含量也(ye)需要達(da)到30%。因此(ci)它(ta)(ta)兼(jian)有鐵(tie)素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)性(xing)能特點。雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)已廣(guang)泛(fan)地應用(yong)于各(ge)工業領(ling)域,諸如紙漿和(he)造(zao)紙、陸上和(he)海上的(de)油(you)氣(qi)工業、化學加(jia)工工業、運輸業(化學品船和(he)槽罐車(che))、制藥和(he)食品工業以及(ji)建筑業等(deng)(deng)。多(duo)用(yong)制反應容器,各(ge)工業設備和(he)輸送管道等(deng)(deng)。在(zai)大(da)多(duo)數應用(yong)中,雙(shuang)(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)被認為是(shi)具有成本(ben)效益的(de)材(cai)料(liao),填補了普通奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)高合金奧(ao)(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)之間的(de)空(kong)白。
(022Cr23Ni4MoCuN )S23043 / S32304 雙相鋼是瑞典開發的一個低合金的雙相不銹鋼,它固溶處理溫度為1000℃左右,組織有40%~50%鐵素體和50%~60%奧氏體,具有雙相不銹鋼的共性特點,是作為一個具有高強度和價廉特色,能代替 304L 和 316L 常用奧氏體不銹鋼而開發的鋼種。它已被美國機械工程協會(ASME)確認可用于鍋爐和壓力容器、化工廠和煉油廠的管道,不少國家已納入標準。美國標準為UNS S32304 ,瑞典的商業牌號為 SAF 2304。
一、化學成分
(022Cr23Ni4MoCuN )2304雙相(xiang)不銹鋼化學成分 % | ||||||||||
牌 號 | 碳 | 硅 | 錳 | 磷 | 硫 | 鎳 | 鉻 | 鉬 | 氮 | 銅 |
UNS S32304 | ≤0.030 | ≤1.0 | ≤2.50 | ≤0.040 | ≤0.040 | 3.00~5.50 | 21.50~24.50 | 0.05~0.60 | 0.05~0.20 | 0.05~0.60 |
022Cr23Ni4MoCuN S23043 | ≤0.030 | ≤1.0 | ≤2.50 | ≤0.035 | ≤0.030 | 3.00~5.50 | 21.50~24.50 | 0.05~0.60 | 0.05~0.20 | 0.05~0.60 |
二、力學性能(neng)
(022Cr23Ni4MoCuN )S32304 雙相不銹鋼力學(xue)性能(neng) | |||||
鋼種 | 鋼材品種 | 溫度 ℃ | σb/MPa | σ0.2/MPa | δs/% |
SAF 2304 | 鋼管 Φ≤25.4mm | 室溫 | ≥690 | ≥450 | ≥25 |
鋼板 | 室溫 | ≥600 | ≥400 | ≥25 | |
50℃ | 600 | 370 | —— | ||
100℃ | 570 | 330 | —— | ||
200℃ | 530 | 290 | —— | ||
300℃ | 500 | 260 | —— |
三、耐蝕(shi)性能
1. 點蝕(shi)
SAF2304雙(shuang)相不銹鋼的(de)(de)PRE值為(wei)25,與316L不銹鋼的(de)(de)數值相當(dang)。我們在(zai)300mV電位(wei)下,NaCl溶液中試(shi)驗幾種鋼的(de)(de)臨(lin)界孔蝕溫度(CPT)與氯(lv)離(li)子含量的(de)(de)關系時,發現(xian) ASF 2304 雙(shuang)相不銹鋼的(de)(de)CPT值高于(yu)304L,和316L相當(dang)。
2. 應力腐(fu)蝕
在為高(gao)壓釜(fu)的(de)中(zhong)性氯化(hua)物溶液中(zhong)幾種鋼(gang)的(de)試驗結果發現,外加(jia)應力相當于在該溫(wen)度(du)下鋼(gang)的(de)屈(qu)服強度(du),試驗時間1000小時,曲線之(zhi)下為不發生應力腐蝕破裂的(de)區(qu)域。
3. 晶間(jian)腐蝕(shi)
022Cr23Ni4MoCuN 雙相不銹鋼的耐晶間腐蝕性能良好,能夠通過CuSO4 +H2SO4銅屑法的檢驗。
4. 均(jun)勻腐(fu)蝕
SAF2304 雙(shuang)相鋼在(zai)(zai)硝(xiao)酸中有(you)很好的耐腐蝕(shi)性,可(ke)以(yi)與(yu)304L媲美(mei),在(zai)(zai)另一些(xie)酸中,如(ru)硫酸,其耐腐蝕(shi)性同316L相當,而在(zai)(zai)有(you)機酸中,如(ru)甲(jia)酸,甚至還優于316L。
三(san)、焊接(jie)性能
( 022Cr23Ni4MoCuN)SAF 2304 雙相鋼使用的(de)焊接材料(liao) | |||||||||
Sandvik 牌號 | 碳 | 硅 | 錳 | 磷 | 硫 | 鉻 | 鎳 | 鉬 | 氮 |
max | max | max | |||||||
22.8.3L(焊絲) | 0.02 | 0.5 | 1.6 | 0.02 | 0.015 | 22.5 | 9 | 3.2 | 0.16 |
22.9.3LR(鈦型焊條) | 0.025 | 1 | 0.8 | 0.03 | 0.025 | 22 | 9 | 3 | 0.14 |
22.9.3LB(堿性焊條) | 0.04 | <0.9 | 0.8 | 0.03 | 0.025 | 22 | 9 | 3 | 0.15 |
SAF 2304 不銹鋼有好的焊接性能,焊前不需要熱處理。適宜采用SMAW ,GTAW ,GMAW 及 SAW 法進行焊接。采用GTAW 法焊接時,需要填絲,并要使用純氬或Ar+2%N2的保護氣體。
四、加工性能
1. 熱成(cheng)型
成(cheng)型溫度范圍 1100~950℃,成(cheng)型后淬火處理。
2. 冷(leng)成(cheng)型(xing)
成型方法(fa)與奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)同,開始(shi)變(bian)形(xing)(xing)困(kun)難(nan),達(da)到屈服極限后,變(bian)形(xing)(xing)與奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼相(xiang)同。SAF 2304 雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼的深拉,冷旋壓(ya)等成型要比奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼困(kun)難(nan)。
3. 熱處理
固溶處理(li)溫度950~1050℃,急(ji)冷。消除(chu)應力退火溫度為550~600℃
五、產品應用
SAF 2304 雙相不銹鋼有很好的力學和物理性能,耐應力腐蝕和其他的腐蝕形式以及好的焊接性,使它又可能代替 304 , 304L ,316 , 316L 等奧氏體不銹鋼使用。可用于制造胺回收設備、碳氫化合物的發酵設備等,此外,還可用作制造工業的熱交換器,紙漿和造紙工業的蒸煮鍋預熱器以及濕熱、近海地區的火車座椅架等。