
雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)是指在(zai)(zai)它固溶組織中的(de)(de)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)和奧氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)約各(ge)占一半,一般最少(shao)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)含量也需要達到30%。因此它兼有(you)鐵(tie)(tie)素體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)性能(neng)特點。雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)已廣泛地應用(yong)于各(ge)工(gong)(gong)(gong)業領域,諸如紙(zhi)漿和造紙(zhi)、陸上和海(hai)上的(de)(de)油氣工(gong)(gong)(gong)業、化學加工(gong)(gong)(gong)工(gong)(gong)(gong)業、運輸業(化學品(pin)(pin)船和槽罐車)、制藥和食品(pin)(pin)工(gong)(gong)(gong)業以及建筑業等(deng)。多(duo)用(yong)制反應容(rong)器,各(ge)工(gong)(gong)(gong)業設備(bei)和輸送管道等(deng)。在(zai)(zai)大多(duo)數應用(yong)中,雙相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)被認為(wei)是具有(you)成本效益的(de)(de)材料,填補(bu)了普通奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)和高(gao)合金(jin)奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)之間的(de)(de)空白。
(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(xue)成(cheng)分
| (022Cr23Ni4MoCuN )2304雙相(xiang)不(bu)銹鋼化學成分(fen) % | ||||||||||
| 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
| (022Cr23Ni4MoCuN )S32304 雙相不銹鋼力學(xue)性能 | |||||
| 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(nai)蝕性能
1. 點(dian)蝕
SAF2304雙相(xiang)不銹鋼(gang)的PRE值(zhi)為25,與316L不銹鋼(gang)的數值(zhi)相(xiang)當。我(wo)們(men)在300mV電位(wei)下,NaCl溶液中試驗(yan)幾種(zhong)鋼(gang)的臨界孔蝕溫度(CPT)與氯離子含(han)量的關(guan)系時,發現 ASF 2304 雙相(xiang)不銹鋼(gang)的CPT值(zhi)高于304L,和(he)316L相(xiang)當。
2. 應力腐蝕
在為高壓釜的(de)中性氯化物溶(rong)液中幾種(zhong)鋼的(de)試(shi)驗(yan)結果發現,外加(jia)應(ying)力相當于(yu)在該溫度下(xia)鋼的(de)屈服強(qiang)度,試(shi)驗(yan)時間(jian)1000小(xiao)時,曲線之下(xia)為不發生應(ying)力腐蝕破裂的(de)區域。
3. 晶間腐蝕
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. 均勻腐蝕
SAF2304 雙相鋼在硝酸(suan)中有很好(hao)的耐腐(fu)蝕性(xing),可(ke)以與304L媲美,在另一些酸(suan)中,如硫(liu)酸(suan),其耐腐(fu)蝕性(xing)同316L相當,而在有機酸(suan)中,如甲酸(suan),甚至(zhi)還優于316L。
三、焊接(jie)性能
| ( 022Cr23Ni4MoCuN)SAF 2304 雙相(xiang)鋼使用的焊接材料(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. 熱成型(xing)
成型溫(wen)度范(fan)圍 1100~950℃,成型后淬火處理。
2. 冷成型
成(cheng)型方法(fa)與(yu)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)(gang)相同,開始變(bian)形困(kun)難(nan),達(da)到(dao)屈服極(ji)限(xian)后,變(bian)形與(yu)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)(gang)相同。SAF 2304 雙相不銹鋼(gang)(gang)(gang)的深拉(la),冷旋壓(ya)等成(cheng)型要比奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)(gang)困(kun)難(nan)。
3. 熱(re)處理
固(gu)溶(rong)處(chu)理溫度950~1050℃,急冷。消除應力退火溫度為(wei)550~600℃
五、產品應(ying)用(yong)
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。
