
雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)是(shi)(shi)指在它(ta)固溶組織中的鐵素體(ti)(ti)(ti)相和(he)(he)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)相約各占一半,一般最少相含量(liang)也需(xu)要達到30%。因此它(ta)兼(jian)有鐵素體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)(he)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的性(xing)能特點(dian)。雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)已廣泛(fan)地應(ying)用(yong)于各工(gong)(gong)業(ye)(ye)領域,諸如紙(zhi)漿(jiang)和(he)(he)造紙(zhi)、陸(lu)上(shang)和(he)(he)海上(shang)的油氣工(gong)(gong)業(ye)(ye)、化學加工(gong)(gong)工(gong)(gong)業(ye)(ye)、運輸業(ye)(ye)(化學品船和(he)(he)槽罐車(che))、制藥和(he)(he)食品工(gong)(gong)業(ye)(ye)以及建筑業(ye)(ye)等(deng)。多用(yong)制反應(ying)容器(qi),各工(gong)(gong)業(ye)(ye)設備和(he)(he)輸送管(guan)道等(deng)。在大多數應(ying)用(yong)中,雙相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)被(bei)認為是(shi)(shi)具有成本效益(yi)的材料,填補了普通奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)和(he)(he)高(gao)合金(jin)奧(ao)氏體(ti)(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)之間的空白。
(022Cr23Ni4MoCuN )S23043 / S32304 雙(shuang)相(xiang)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雙相不銹鋼(gang)化學成(cheng)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
| (022Cr23Ni4MoCuN )S32304 雙相不銹鋼力學性(xing)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、耐蝕性能
1. 點蝕
SAF2304雙相不銹鋼的PRE值(zhi)為25,與316L不銹鋼的數(shu)值(zhi)相當(dang)。我們在300mV電位(wei)下,NaCl溶液中試驗(yan)幾種鋼的臨界(jie)孔蝕溫度(CPT)與氯離子含(han)量的關系時,發現 ASF 2304 雙相不銹鋼的CPT值(zhi)高于304L,和(he)316L相當(dang)。
2. 應(ying)力腐蝕
在(zai)為高壓釜的中性氯化物溶液中幾種鋼的試驗(yan)結果發(fa)(fa)現,外(wai)加應力(li)相(xiang)當于(yu)在(zai)該溫度下(xia)鋼的屈服強度,試驗(yan)時(shi)間1000小時(shi),曲線(xian)之下(xia)為不(bu)發(fa)(fa)生應力(li)腐蝕破裂的區(qu)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(jun)勻腐蝕
SAF2304 雙相鋼在(zai)硝酸(suan)中(zhong)有很好的(de)耐腐蝕性(xing),可以與304L媲美,在(zai)另一(yi)些酸(suan)中(zhong),如(ru)硫(liu)酸(suan),其耐腐蝕性(xing)同(tong)316L相當(dang),而在(zai)有機酸(suan)中(zhong),如(ru)甲酸(suan),甚至(zhi)還優于316L。
三、焊接性能
| ( 022Cr23Ni4MoCuN)SAF 2304 雙相鋼(gang)使用(yong)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(neng)
1. 熱(re)成型(xing)
成型溫度(du)范圍(wei) 1100~950℃,成型后淬火處理。
2. 冷成型
成型(xing)方法(fa)與(yu)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)同,開始(shi)變形困難,達到屈服(fu)極(ji)限后,變形與(yu)奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)(gang)相(xiang)同。SAF 2304 雙相(xiang)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的深(shen)拉(la),冷旋壓等成型(xing)要(yao)比奧氏(shi)體不銹鋼(gang)(gang)(gang)困難。
3. 熱處理
固溶處理溫度950~1050℃,急冷(leng)。消除(chu)應力退(tui)火溫度為(wei)550~600℃
五、產(chan)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。
