
雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼是指在(zai)它(ta)(ta)固溶(rong)組織中的鐵素體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)和(he)奧氏體(ti)(ti)相(xiang)(xiang)約各(ge)占一半(ban),一般(ban)最(zui)少相(xiang)(xiang)含量也需要達到30%。因(yin)此(ci)它(ta)(ta)兼有(you)鐵素體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼和(he)奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼的性(xing)能特點。雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼已廣泛地應(ying)用(yong)于各(ge)工(gong)業領域,諸(zhu)如紙(zhi)漿和(he)造紙(zhi)、陸(lu)上和(he)海上的油氣工(gong)業、化學(xue)加工(gong)工(gong)業、運輸業(化學(xue)品(pin)船和(he)槽罐車(che))、制藥和(he)食(shi)品(pin)工(gong)業以及(ji)建筑業等。多(duo)用(yong)制反應(ying)容器,各(ge)工(gong)業設備和(he)輸送管道等。在(zai)大多(duo)數應(ying)用(yong)中,雙相(xiang)(xiang)不銹(xiu)鋼被認為是具有(you)成本效(xiao)益的材料,填補(bu)了普通奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼和(he)高(gao)合金奧氏體(ti)(ti)不銹(xiu)鋼之(zhi)間的空白。
(022Cr23Ni4MoCuN )S23043 / S32304 雙相(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(shuang)相不銹鋼化學(xue)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(li)學性能
| (022Cr23Ni4MoCuN )S32304 雙相(xiang)不銹鋼力學性能(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(san)、耐(nai)蝕性能
1. 點(dian)蝕
SAF2304雙(shuang)相不銹鋼(gang)的PRE值(zhi)為25,與316L不銹鋼(gang)的數值(zhi)相當。我們在300mV電位(wei)下(xia),NaCl溶液中試驗幾種(zhong)鋼(gang)的臨界孔蝕(shi)溫度(CPT)與氯離(li)子含量(liang)的關系時,發現 ASF 2304 雙(shuang)相不銹鋼(gang)的CPT值(zhi)高(gao)于304L,和316L相當。
2. 應力腐蝕
在為高壓釜的中性氯化物溶(rong)液中幾種鋼(gang)的試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo)發(fa)現,外加應力相(xiang)當于在該溫度下(xia)鋼(gang)的屈服強(qiang)度,試(shi)驗(yan)時間1000小時,曲線之下(xia)為不發(fa)生應力腐蝕(shi)破(po)裂的區域。
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(xiang)鋼在(zai)硝酸中有(you)很好的耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性,可以與304L媲美,在(zai)另一些(xie)酸中,如硫酸,其耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性同316L相(xiang)當,而在(zai)有(you)機酸中,如甲酸,甚至還優于316L。
三、焊(han)接(jie)性(xing)能
| ( 022Cr23Ni4MoCuN)SAF 2304 雙相鋼使用的焊接材料 | |||||||||
| 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(jia)工(gong)性(xing)能
1. 熱成(cheng)型
成(cheng)型溫度范(fan)圍(wei) 1100~950℃,成(cheng)型后淬火處理。
2. 冷成型
成(cheng)型方法與奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)相同,開(kai)始(shi)變(bian)形(xing)困(kun)難(nan),達到屈服極限后,變(bian)形(xing)與奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)相同。SAF 2304 雙(shuang)相不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)深(shen)拉,冷旋壓等成(cheng)型要比奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)困(kun)難(nan)。
3. 熱(re)處理
固溶處理溫(wen)(wen)度950~1050℃,急(ji)冷(leng)。消除應(ying)力退(tui)火溫(wen)(wen)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。
